C++ STL 标准模板库(容器总结)算法
C++ 标准模板库STL,是一个使用模板技术实现的通用程序库,该库由容器container,算法algorithm,迭代器iterator,容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接,其中所包含的数据结构都是目前最优解,该库既能保证软件代码的高可复用性,又能保证代码具有相当高的执行效率,STL库是ANSI/ISO的C++标准的具体实现,任何标准库的实现都是以源码形式释出的.
STL是C++的一部分，STL可分为容器(containers)、迭代器(iterators)、空间配置器(allocator)、配接器(adapters)、算法(algorithms)、仿函数(functors)六个部分，以下案例主要是在学习时对容器的总结笔记，基本上涵盖了关于容器之间，能够想到的任何操作，一次性全部涵盖其中。
String 字串操作容器
String字符串操作容器是C++标准中实现的一个重要容器,其主要用于对字符串的高效处理,它和C风格中的string.h并不是同一个库,两个库有极大的差距,C库中的string.h主要面向过程提供一些处理函数,而C++库中的string则是基于类实现的更高效的一种字符串处理方法集,类中提供了非常方便的成员函数供我们使用.
字符串构造函数: 因为字符串关键字其实是一个类,我们可以通过构造函数完成初始化字符串.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str("hello lyshark"); // 定义一个字符串
string str_1(str); // 构造函数,将 str中的内容全部复制到str_1
string str_2(str, 2, 5); // 构造函数,从字符串str的第2个元素开始,复制5个元素,赋值给str_2
string str_3(str.begin(), str.end()); // 复制字符串 str 的所有元素，并赋值给 str_3
char ch[] = "lyshark";
string str_4(ch, 3); // 将字符串ch的前5个元素赋值给str_4
string str_5(5, 'x'); // 将 5 个 'X' 组成的字符串 "XXXXX" 赋值给 str_5
system("pause");
return 0;
}字符串对象赋值: 使用String对象中的assign()函数,可以实现字符串之间的赋值.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str,new_str;
str = "lyshark"; // 基本的对象赋值
new_str.assign(str); // 把str中的数据赋值给new_str
string s1, s2, s3;
s1.assign(str, 1, 4); // 字符串截取从str中第1位开始向后截取4个字符
s2.assign(5, 'A'); // 想字符串中填充5个A
cout << s3 << endl;
system("pause");
return 0;
}字符串遍历操作: 通过使用str.size()函数获取到字符的具体个数,最后循环遍历输出这些字符串.
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str = "hello lyshark";
// 第一种遍历如果字符串越界,会直接挂掉
for (int x = 0; x < str.size(); x++)
cout << str[x] << endl;
// 第二种at遍历,如果越界会抛出异常
try
{
for (int x = 0; x < str.size(); x++)
cout << str[x] << endl;
}
catch (out_of_range &e)
{
cout << "异常类型: " << e.what() << endl;
}
system("pause");
return 0;
}字符串添加与删除: 使用append()添加字符串,使用insert()插入字符串,使用erase()删除指定范围字符串.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str1("hello "), str2("lyshark");
str1.append(str2); // 将str2的内容追加到str1后面
str1.append(str2, 1, 3); // 将str2内容从第1个到第3个字符追加到str1后面
str1.append(5, 'A'); // 向str1子串里面追加5个A
string str3 = "this is ok";
string str4 = str3.substr(1,3); // 截取子串 => his
string str5 = str3.substr(1, 5); // 截取子串 => his i
string str6 = "real steel";
str6.erase(5); // 从第5个字符开始向后删除所有
str6.erase(0, 4); // 从第0个字符开始向后删除4个
string str7 = "hello lyshark";
str7.insert(2, "123"); // 在下标 2 处插入字符串"123"
str7.insert(3, 4, 'A'); // 在下标 3 处插入 5 个 'A'
system("pause");
return 0;
}字符串查找与替换: 使用find()可查找字符串第一次出现的位置,使用compare比较字符串,使用replace()替换字符串.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str1("Source Code"),str2("Source Code");
int x;
if ((x = str1.find("u")) != string::npos)
cout << str1.substr(x) << endl; // 查找字符u第一次出现的位置
if ((x = str1.find("Source", 3)) != string::npos)
cout << str1.substr(x) << endl; // 查找Source字符串,并从下标3位置输出
if ((x = str1.find_first_of("urc")) != string::npos)
cout << x << endl; // 查找urc字符串最先出现的位置
if (str1.compare(str2)) // 比较两个字符串是否相等
cout << "False" << endl;
string str3 = "hello lyshark";
str3.replace(1, 3, "abcde"); // 从第1处开始替换3个字符
cout << str3 << endl;
system("pause");
return 0;
}字符串首尾数据提取: 我们可以通过find()查找指定通配符,然后使用substr()灵活的提取左面或右面的字符串.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string email = "admin@blib.cn";
int pos = email.find("@");
string username = email.substr(0, pos); // 提取出用户名
cout << username << endl;
string mail = email.substr(pos+1); // 提取出mail邮箱
cout << mail << endl;
system("pause");
return 0;
}字符串与字符互转: 使用str.c_str()将string转换为char,使用string str()将char强转为string.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str = "lyshark";
// string 转换为 -> char *
const char *ptr = str.c_str();
cout << ptr << endl;
// char * 转换为 -> string
string str1(ptr);
cout << str1 << endl;
// int 转换为 -> string
int Num = 546;
string str2 = to_string(Num);
cout << str2 << endl;
system("pause");
return 0;
}字符串大小写互转: 使用topper()将小写字符变成大写,使用tolower()将大写字符变为小写.
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
string str = "lyshark";
for (int x = 0; x < str.size(); x++)
str[x] = toupper(str[x]); // 全部变大写
//str[x] = tolower(str[x]); // 全部变小写
cout << str << endl;
system("pause");
return 0;
}Vector 数组向量容器
Vector 容器是一种简单的高效率的数组容器,该容器可以方便、灵活地代替数组,容器可以实现动态对数组阔扩容删除等各种复杂操作,其时间复杂度O(l)常数阶,其他元素的插入和删除为O(n)线性阶,其中n为容器的元素个数,vector具有自动的内存管理机制,对于元素的插入和删除可动态调整所占用的内存空间.
数组向量的基本使用: 首先我们来实现遍历数组向量,向数组向量中放入元素与移出元素.
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
void MyPrint(vector<int>& var)
{
cout << "empty = " << var.empty() << " --> size = " << var.size() << endl;
cout << "capacity = " << var.capacity() << " --> max_size = " << var.max_size() << endl;
for_each(var.begin(), var.end(), [](int val){ cout << val << endl; });
cout << "---------------------------------------------------------" << endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
vector<int> var{ 1, 2, 3 };
var.push_back(4); // 放入元素
MyPrint(var);
var.pop_back(); // 弹出一个元素
MyPrint(var);
var.resize(10); // 重新设置最大存储
var.reserve(30); // 调整数据空间大小
MyPrint(var);
system("pause");
return 0;
}数组向量的正/反向遍历: 前两种遍历方式分别是通过下标法和迭代实现正向遍历,最后的第三种方式是实现的反向遍历.
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
// 第一种遍历数组的方式,使用数组的下标实现遍历
vector<string> str_array{ "admin", "guest", "lyshark" };
cout << "str_array sizeof:" << str_array.capacity() << endl;
for (int x = 0; x < str_array.size(); x++)
{
cout << "str_array --> " << str_array[x] << endl;
}
cout << endl;
// 第二种遍历数组的方式,使用迭代器实现的正向遍历
vector<int> int_array{ 1, 2, 3, 4, 5 };
vector<int>::const_iterator item;
int each = 0;
for (item = int_array.begin(), each = 0; item != int_array.end(); ++item, ++each)
{
cout << "int_array[" << each << "] --> " << (*item) << endl;
}
cout << endl;
// 第三种遍历数组的方式,使用迭代器实现的反向遍历
vector<int> rint_array{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
vector<int>::reverse_iterator start, end; // 定义向量迭代器
end = int_array.rend();
for (start = int_array.rbegin(); start != end; start++)
{
cout << "int_array --> " << *start << endl;
}
system("pause");
return 0;
}数组向量的正/反向排序: 首先生成10个随机数,然后分别对这些数字进行正向排序,与反向排序.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 实现的一个排序回调函数,反向排序需要使用该回调
bool MyCompare(int value1, int value2){ return value1 > value2; }
int main(int argc, char* argv[])
{
vector<int> *int_array = new vector<int>;
// 生成10个随机数用于测试
for (int x = 0; x < 10; x++)
int_array->push_back(rand() % 100);
// 遍历的方式实现 正向排序
std::sort(int_array->begin(), int_array->end());
vector<int>::const_iterator item = int_array->cbegin();
while (item != int_array->cend())
{
cout << (*item) << " ";
item++;
}
cout << endl;
// 遍历的方式实现 反向排序
std::sort(int_array->begin(), int_array->end(), MyCompare);
vector<int>::const_iterator item_1 = int_array->cbegin();
while (item_1 != int_array->cend())
{
cout << (*item_1) << " ";
item_1++;
}
system("pause");
return 0;
}向数组向量中插入元素: 向数组中插入元素可以使用push_back()方法,当需要插入到指定位置时可使用insert()方法.
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
// 定义数组容器,并赋予初始值
vector<string> str_array{ "admin", "guest", "lyshark" };
str_array.push_back("django"); // 插入元素
str_array.push_back("python"); // 插入元素
str_array.pop_back() // 弹出元素
// cout << str_array[3] << endl; // 通过元素下标遍历数据
str_array.insert(str_array.begin() + 2, "ruby"); // 在数组索引2的位置插入元素
str_array.insert(str_array.end(), "C++"); // 在数组最后插入元素
for (int x = 0; x < str_array.size(); x++)
cout << "str_array[" << x << "] --->" << str_array[x] << endl;
system("pause");
return 0;
}向数组向量中插入结构指针: 首先我们定义一个数组向量,然后向指定的数组中插入结构的首地址.
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef struct
{
int ID;
char szName[20];
}Person, *Ptr;
int main(int argc, char* argv[])
{
vector<Person> ary[10];
Person p1 = { 1, "admin" };
Person p2 = { 2, "lyshark" };
Person p3 = { 3, "guest" };
ary[0].push_back(p1);
ary[1].push_back(p2);
ary[2].push_back(p3);
for (int x = 0; x < 3; x++)
{
vector<Person>::iterator item = ary[x].begin();
cout << "ID: " << (*item).ID <<" ---> Name: " << (*item).szName << endl;
}
system("pause");
return 0;
}向数组向量中插入类指针: 此处插入类指针与上方的结构指针是类似的,此处不在说明了.
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class MyAnimal{
public:
char *name;
int id;
public:
MyAnimal(char* name, int id)
{
this->name = name;
this->id = id;
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
MyAnimal* pDog = new MyAnimal("dog", 1);
MyAnimal* pMonkey = new MyAnimal("monkey", 2);
MyAnimal* pSnake = new MyAnimal("psnake", 3);
vector<MyAnimal *> var; // 定义模板
var.push_back(pDog); // 将指针放入列表
var.push_back(pMonkey);
var.push_back(pSnake);
// 指针列表的遍历器
vector<MyAnimal*>::iterator start, end;
end = var.end();
for (start = var.begin(); start != end; start++)
{
cout <<"ID: "<<(*start)->id << " ---> " << "Name: " << (*start)->name << endl;
}
system("pause");
return 0;
}在数组容器中嵌套容器: 首先声明var容器,该容器的内部定义为容器类型,然后初始化v1,v2,将其放入var容器中.
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
// 容器中内嵌容器
vector< vector<int> > var;
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int x = 0; x < 5; x++)
{ // 放入小容器中的数据
v1.push_back(x);
v2.push_back(x + 10);
}
// 将小容器放入大容器中
var.push_back(v1);
var.push_back(v2);
// 遍历所有容器中的数据, 由于是嵌套容器,所以我们要先来遍历第一层,在第一层中遍历第二层.
for (vector<vector<int>>::iterator item = var.begin(); item != var.end(); item++)
{
for (vector<int>::iterator vitem = (*item).begin(); vitem != (*item).end(); vitem++)
{
cout << (*vitem) << " ";
}
cout << endl;
}
system("pause");
return 0;
}函数参数定义为容器类型: 这里我们定义了函数MyPrintVector()其形参可接受vector<int>类型的容器.
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void MyPrintVector(vector<int> &var)
{
for (vector<int>::iterator item = var.begin(); item != var.end(); item++)
{
cout << (*item) << " ";
}
cout << endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
vector <int> var;
int arry[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
// 两种不同的容器构造方式
vector<int> v1 (arry, arry + sizeof(arry) / sizeof(int));
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
MyPrintVector(v2); // 打印v2容器中的内容
vector<int> v3(10, 20); // 生成容器,里面包含10个20
MyPrintVector(v3);
vector<int> v4; // 赋值的使用,里面包含10个20
v4.assign(v3.begin(), v3.end());
MyPrintVector(v4);
v4.swap(v2); // v2与v4容器内容互换
MyPrintVector(v4);
system("pause");
return 0;
}数组向量元素的删除: 数组向量并没有直接删除元素的方法,需要使用find()方法找到元素,迭代并使用erase()删除元素.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
vector<int> int_array {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
// find 找到元素7并删除
vector<int>::iterator item = find(int_array.begin(), int_array.end(), 7);
if (item != int_array.cend())
int_array.erase(item); // 删除指定元素
// 删除后对数组进行遍历
vector<int>::iterator start, end;
end = int_array.end();
for (start = int_array.begin(); start != end; start++)
{
cout << (*start) << endl;
}
system("pause");
return 0;
}Deque 双向队列容器
Deque双向队列容器与Vector非常相似,它不但可以在数组尾部插入和删除元素,还可以在头部进行插入和删除,队列算法的时间复杂度也是常数阶O(1),队列内部的数据机制和性能与Vector不同,一般来说当考虑到容器元素的内存分配策略和操作的性能时,Deque相对于Vector较有优势.
单向队列的基本操作: 单向队列容器遵循先进先出FIFO的原则,最先从队列尾部插入的容器会最先被弹出队列.
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
queue<int> que;
que.push(1); // 入队列
que.push(2);
while (!que.empty())
{
cout << "Head: " << que.front() << endl; // 队头
cout << "End: " << que.back() << endl; // 队尾
que.pop(); // 出队列
}
cout << "Size: " << que.size() << endl;
system("pause");
return 0;
}双向队列的基本操作: 双向队列相比于单项来说,它的前面后面都可以插入和取出数据,但同样遵循FIFO原则.
#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
deque<int> deq{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
deq.push_back(11); // 向队尾放入元素
deq.push_front(12); // 向队头放入元素
deq.pop_back(); // 从队尾弹出一个元素
deq.pop_front(); // 从队头弹出一个元素
cout << "是否为空: " << deq.empty() << endl;
cout << "首个元素: " << deq.front() << endl;
cout << "末尾元素: " << deq.back() << endl;
cout << "元素个数: " << deq.size() << endl;
cout << "最大元素数: " << deq.max_size() << endl;
system("pause");
return 0;
}双向队列正/反向遍历: 通过使用下标法和迭代器都可以实现对队列的数据遍历,这里先演示正向遍历,然后反向遍历.
#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
deque<int> deq{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
// 双向队列的正向遍历: 此处有两种遍历方法
for (int x = 0; x < deq.size(); x++) // 第一种,通过下标遍历数据
cout << deq[x] << " " ;
cout << endl;
deque<int>::iterator start, end; // 第二种,通过迭代器遍历数据
end = deq.end();
for (start = deq.begin(); start != end; start++)
cout << (*start) << " " ;
cout << endl;
// 双向队列的反向遍历: 此处我们使用迭代器遍历
deque<int>::reverse_iterator rstart, rend;
rend = deq.rend();
for (rstart = deq.rbegin(); rstart != rend; rstart++)
{
cout << (*rstart) << " " ;
}
system("pause");
return 0;
}双向队列插入/弹出元素: 通过使用insert()向队列中插入元素,使用erase()可以弹出指定位置的元素.
#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
deque<int> deq{ 1, 2, 3, 4, 5 };
deq.push_back(6); // 从队列末尾追加元素
deq.push_front(0); // 从队列首部追加元素
deq.insert(deq.begin() + 1, 9); // 在第二个元素前插入9
deq.pop_front(); // 从队列首部弹出元素
deq.pop_back(); // 从队列尾部弹出元素
deq.erase(deq.begin() + 1); // 弹出第二个(下标索引)元素
for (int x = 0; x < deq.size(); x++)
cout << deq[x] << " ";
cout << endl;
system("pause");
return 0;
}函数参数传递双向队列: 将我们定义的deque<int> deq的指针传递给PrintDeque这个函数进行迭代遍历.
#include <iostream>
#include <deque>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 定义只读deque双端队列
void PrintDeque(const deque<int> &deq)
{
for (deque<int>::const_iterator item = deq.begin(); item != deq.end(); item++)
{
// 迭代器类型: iterator=>普通迭代器 reverse_iterator=>逆序迭代器 const_iterator=>只读迭代器
cout << (*item) << endl;
}
}
int main(int argc, char* argv[])
{
deque<int> deq = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
PrintDeque(deq);
system("pause");
return 0;
}List/Slist 动态链表容器
List双向链表是一种序列容器,它的数据元素可以通过链表指针串接成逻辑意义上的线性表,不同于采用线性表顺序存储结构的Vector和Deque容器,双向链表中任一位置的元素,查找,插入和删除,都具有高效的常数阶算法时间复杂度O(1).
List的缺点是无法通过位置来直接访问序列中的元素,也就是说,不能动态跨段索引元素.为了访问 list 内部的一个元素,必须一个一个地遍历元素,通常从第一个元素或最后一个元素开始遍历.
双向链表遍历整数: 首先动态生成一个链表,里面存储1-10之间的数,然后通过链表指针开始遍历这个数值链表.
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
list<int> MyList;
// 生成10个测试数据,并链入链表中.
for (int x = 0; x < 10; x++)
MyList.push_back(x);
// 将node节点初始化为第一个节点的下一个节点,第一个节点是链表头,无数据.
list<int>::_Nodeptr node = MyList._Myhead->_Next;
for (int x = 0; x < MyList._Mysize; x++)
{
cout << "Node: " << node->_Myval << endl;
node = node->_Next; // 每次输出,将node指向下一个链表
if (node == MyList._Myhead) // 如果到头了,直接指向头结点的第二个节点
{
node = node->_Next; // 由于是双向链表,所以到头了会回到起始位置
} // 此时我们执行 node->_Next 继续指向开头
}
system("pause");
return 0;
}双向链表遍历结构体: 上方遍历的是一个整数链表,接下来实现的是遍历Student这个结构体中的所有数据.
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
struct Student{
char * name;
int age;
char * city;
};
bool MyCompare(Student &s1, Student &s2)
{ // 实现从大到小排序
if (s1.age > s2.age)
return true;
return false;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
Student stu[] = {
{ "admin", 22, "beijing" },
{ "lisi", 32, "shanghai" },
{ "wangwu", 26, "shandong" },
{"wangermazi",8,"jinan"}
};
list<Student> MyList;
MyList.push_back(stu[0]); // 装入链表数据
MyList.push_back(stu[1]);
MyList.push_back(stu[2]);
MyList.push_back(stu[3]);
// 根据Student结构中的age从大到小排序
MyList.sort(MyCompare);
// 遍历链表
list<Student>::iterator start, end;
for (start = MyList.begin(); start != MyList.end(); start++)
{
cout << (*start).name << " ";
cout << (*start).age << " ";
cout << (*start).city << endl;
}
system("pause");
return 0;
}实现正反向遍历链表: 链表容器不支持随机访问只能遍历,使用begin()/end()正向遍历,使用rbegin()/rend()反向遍历.
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
list<int> MyList{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
// 正向打印链表元素
for (list<int>::iterator item = MyList.begin(); item != MyList.end(); item++)
cout << *item << endl;
// 反向打印链表元素
for (list<int>::reverse_iterator item = MyList.rbegin(); item != MyList.rend(); item++)
cout << *item << endl;
system("pause");
return 0;
}遍历链表中指定元素: 通过使用结构体存储人物数据,然后使用迭代器查找id=3的人物结构,找到后输出它的Name属性.
#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std;
struct Student{
int id;
string name;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
list<Student> MyList;
// 定义列表中的元素集合
Student stu[] = {
{ 1,"aaddm"},
{ 2,"admin"},
{ 3,"waann" },
{ 4,"ruiii" }
};
for (int x = 0; x < 4; x++)
{ // 循环插入测试结构 stu[0] - stu[4]
MyList.push_back(stu[x]);
}
// 遍历链表中ID=3的元素
list<Student>::iterator start, end;
for (start = MyList.begin(); start != MyList.end(); start++)
{
if ((*start).id == 3) // 寻找ID是3的结构体,找到后输出其name属性
{
cout << "UName: " << (*start).name << endl;
}
}
system("pause");
return 0;
}实现插入/删除链表元素: 定义list<int>链表,通过insert()向链表中插入元素,通过remove()移除指定的元素.
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
void MyPrint(list<int> &MyList)
{
list<int>::iterator start, end;
for (start = MyList.begin(); start != MyList.end(); start++)
cout << *start << " ";
cout << endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
list<int> MyList{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
MyList.push_back(10); // 尾部插入数据
MyList.push_front(0); // 头部插入数据
MyList.pop_front(); // 头删数据
MyList.pop_back(); // 尾删除数据
MyList.insert(MyList.begin(), 500); // 从开头插入500
MyList.insert(MyList.end(), 1000); // 从结尾插入1000
MyList.remove(7); // 移除7这个元素
MyPrint(MyList);
system("pause");
return 0;
}实现整数链表正反向排序: 定义list<int>链表,并通过sort()实现正反向排序,通过reverse()实现链表翻转.
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
void MyPrint(list<int> &MyList)
{
list<int>::iterator start, end;
for (start = MyList.begin(); start != MyList.end(); start++)
cout << *start << " ";
cout << endl;
}
// 实现的从大到小排序的回调函数
bool MyCompare(int value1, int value2) { return value1 > value2; }
int main(int argc, char* argv[])
{
list<int> MyList{ 12,56,33,78,9,43,2,1,7,89 };
MyList.reverse(); // 对链表进行翻转
MyPrint(MyList);
MyList.sort(); // 从小到大排序
MyPrint(MyList);
MyList.sort(MyCompare); // 从大到小排序
MyPrint(MyList);
system("pause");
return 0;
}实现类链表正反向排序: 定义Person类存储数据,使用sort()函数设置自定义回调函数MyCompare()实现对类中数据排序.
#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std;
class Person
{
public:
string m_name;
int m_age;
int m_height;
public: Person(string name, int age, int height){
this->m_name = name;
this->m_age = age;
this->m_height = height;
}
};
// 排序规则为: 如果年龄相同,则按照身高由低到高排列
bool MyCompare(Person &x,Person &y)
{
if (x.m_age == y.m_age)
return x.m_height < y.m_height; // 身高升序排列
else
return x.m_age > y.m_age; // 年龄降序排列
}
int main(int argc, char* argv[])
{
list<Person> MyList;
Person p1("a", 20, 169); // 定义元素数据
Person p2("b", 14, 155);
Person p3("c", 14, 165);
MyList.push_back(p1); // 加到链表里
MyList.push_back(p2);
MyList.push_back(p3);
MyList.sort(MyCompare); // 排序代码
// 排序后进行打印
for (list<Person>::iterator it = MyList.begin(); it != MyList.end(); it++)
cout << "Name: " << it->m_name << " Age: " << it->m_age << " Height: " << it->m_height << endl;
system("pause");
return 0;
}实现类链表成员的删除: 自定义Person结构来存储人物的信息,然后重载等于号,实现让remove可以删除Person中的数据.
#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std;
class Person
{
public:
string m_name;
int m_age;
int m_height;
public: Person(string name, int age, int height){
this->m_name = name;
this->m_age = age;
this->m_height = height;
}
// 重载等于号 == 让 remove() 函数,可以删除自定义的Person类型的结构
public: bool operator==(const Person &p) {
if (this->m_name == p.m_name && this->m_age == p.m_age && this->m_height == p.m_height)
return true;
return false;
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
list<Person> MyList;
Person p1("a", 20, 169);
Person p2("b", 14, 155);
Person p3("c", 34, 165); // 初始化并给Person赋值
MyList.push_back(p1); // 将参数放入链表中
MyList.push_back(p2);
MyList.push_back(p3);
MyList.remove(p3); // 删除这个类中的p3成员
// 删除p3数据后,通过使用迭代器遍历这个链表,查看情况.
for (list<Person>::iterator it = MyList.begin(); it != MyList.end(); it++)
cout << "Name: " << it->m_name << " Age: " << it->m_age << " Height: " << it->m_height << endl;
system("pause");
return 0;
}Set/Multiset 集合容器
Set集合使用的是红黑树的平衡二叉检索树的数据结构,来组织泛化的元素数据,通常来说红黑树根节点每次只能衍生出两个子节点,左面的节点是小于根节点的数据集合,右面的节点是大于根节点的集合,通过这样的方式将数据组织成一颗看似像树一样的结构,而平衡一词的含义则是两边的子节点数量必须在小于等1的区间以内.
需要注意的是,Set集合天生去重,所有元素都会根据元素的键值自动的排序,并且Set元素在确定后无法进行更改,换句话说Set的Iterator是一种Const_iterator,而Multiset则允许出现重复的数据,如需使用只需要将set<int>改为multiset<int>即可,Multiset操作方式与API函数与Set集合保持相同.
正反向遍历集合元素: 通过迭代器实现对集合容器的正反向遍历,注意Set集合只能使用insert方法向集合插值.
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
void PrintSet(set<int>& s ,int flag)
{
if (flag == 1)
{ // 正向遍历元素
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
cout << (*it) << " ";
}
else if (flag == 0)
{ // 反向遍历元素
for (set<int>::reverse_iterator it = s.rbegin(); it != s.rend(); it++)
cout << (*it) << " ";
}
}
int main(int argc, char* argv[])
{
set<int> var { };
var.insert(56);
var.insert(67); // 插入元素
var.insert(99);
PrintSet(var,0); // 打印并从大到小排列
if (var.empty()) // 判断是否为空
cout << "None" << endl;
else
cout << "size: " << var.size() << endl;
var.erase(var.begin()); // 删除第一个元素
var.erase(99); // 删除99这个元素
PrintSet(var, 0); // 打印并从大到小排列
system("pause");
return 0;
}查找集合中指定元素: 通过find可实现查找集合指定元素,lower/upper/equal bound则实现对元素区间的遍历.
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
set<int> var { 23,44,56,78,90,0,90,12,54,67,85,3,4,7};
// 寻找set集合中数值是90的
set<int>::iterator pos = var.find(90);
if (pos != var.end()) // 寻找90是否存在
cout << "找到了: " << *pos << endl;
// count(key) 查找90存在几个,对于set而言返回结果是 1或者0
int number = var.count(90);
cout << "90是否存在: " << number << endl;
// lower_bound(keyElem); 返回第一个 key>=keyElem 元素的迭代器
set<int>::iterator it = var.lower_bound(4); // 寻找4是否存在
if (it != var.end())
cout << "找到了 lower_bound(4) 的值:" << *it << endl;
// upper_bound(keyElem); 返回第一个 key>keyElem 元素的迭代器
set<int>::iterator it2 = var.upper_bound(4); // 寻找4相邻值
if (it2 != var.end())
cout << "找到了 upper_bound(4) 的值:" << *it2 << endl;
// equal_range(keyElem) 返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器.
// 下限就是 lower_bound 上限就是 upper_bound 需要分别迭代输出
pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator> ret = var.equal_range(4);
if (ret.first != var.end())
cout << "找到 lower_bound(4): " << *(ret.first) << endl;
if (ret.second != var.end())
cout << "找到 upper_bound(4): " << *(ret.second) << endl;
system("pause");
return 0;
}设置默认集合排序方式: 集合默认情况下会从小到大的将数据排列整齐,我们可以自定义仿函数让其从大到小排序.
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
class MyCompare
{ // 通过仿函数,重载小括号,实现默认从大到小排列
public: bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2; // 从大到小
// return v1 < v2; 从小到大
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
set<int, MyCompare> var;
var.insert(6);
var.insert(3);
var.insert(9);
for (set<int, MyCompare>::iterator it = var.begin(); it != var.end(); it++)
cout << *it << endl;
system("pause");
return 0;
}向集合插入自定义类型: 此处使用类做数据存储,插入自定义数据类型时,必须在一开始就指定好排序规则,否则会报错.
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
class Person {
public:
string m_name;
int m_age;
public: Person(string name, int age) {
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
};
class MyCompare{
// 通过仿函数,重载,实现默认降序排列
public: bool operator()(const Person & p1, const Person & p2){
if (p1.m_age > p2.m_age) // 指定为降序排列
return true;
return false;
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
set<Person,MyCompare> var;
Person p1("dawa", 22); // 初始化
Person p2("xiwa", 44);
var.insert(p1); // 插入自定义数据类型
var.insert(p2);
// 显示出自定义类型
for (set<Person, MyCompare>::iterator it = var.begin(); it != var.end();it ++)
{
cout << "Name: " << (*it).m_name << "Age: " << (*it).m_age << endl;
}
system("pause");
return 0;
}Map/Multimap 序列容器
Map映射容器属于关联容器,它的每个键对应着每个值,容器的数据结构同样采用红黑树进行管理,插入的键不允许重复,但值是可以重复的,如果使用Multimap声明映射容器,则同样可以插入相同的键值.
Map中的所有元素都会根据元素的键值自动排序,所有的元素都是一个Pair同时拥有实值和键值,Pair的第一个元素被视为键值,第二个元素则被视为实值,Map 容器中不允许两个元素有相同的键出现.
通过对组实现键值对: 对组pair<>是一个键值对的组合,类似于一个字典,每个对组中,包含1个key和1个value.
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{ // 创建的对组字符串
pair<string, int> p(string("lyshark"), 100);
pair<string, int> p2 = make_pair("jerry", 200);
cout << "Name: " << p.first << endl;
cout << "Age: " << p.second << endl;
// 检测集合元素是存在重复的,如果出现重复的则报错
set<int> var;
var.insert(10); // 由于插入过10这个元素,所以在此插入则会报错
pair<set<int>::iterator, bool> ret = var.insert(10);
if (!ret.second)
cout << "insert error" << endl;
system("pause");
return 0;
}正反向遍历映射容器: 通过使用begin/rbegin,end/rend等迭代器,实现对MAP映射容器元素的正反向遍历.
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
map<string, int> mp;
// 三种方式实现map容器插入操作
mp.insert(pair<string, int>("admin0", 100));
mp.insert(make_pair("admin1", 200));
mp["admin2"] = 300;
mp.erase("admin2"); // 删除第3个数据
// 正向遍历键值对
for (map<string, int>::iterator it = mp.begin(); it != mp.end(); it++)
cout << "key = " << it->first << " --> value = " << it->second << endl;
cout << endl;
// 反向遍历键值对
for (map<string, int>::reverse_iterator it = mp.rbegin(); it != mp.rend();it ++)
cout << "key = " << it->first << " --> value = " << it->second << endl;
system("pause");
return 0;
}查找映射容器中的元素: 首先创建一个映射容器,然后通过迭代器mp.find("admin0");遍历查找特定的映射元素.
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
map<string, int> mp;
mp["admin0"] = 100;
mp["admin1"] = 200;
mp["admin2"] = 300;
// 寻找admin0是否存在于键值对中
map<string, int>::iterator pos = mp.find("admin0");
if (pos != mp.end())
cout << "key = " << pos->first << " --> value = " << pos->second << endl;
// lower_bound(keyElem) 返回第一个key=keyElem元素的迭代器
map<string, int>::iterator ret = mp.lower_bound("admin0");
if (ret != mp.end())
cout << "lower_bound key = " << ret->first << " --> lower_bound value = " << ret->second << endl;
// upper_bound(keyElem) 返回第一个key>keyElem元素的迭代器
map<string, int>::iterator ret1 = mp.upper_bound("admin0");
cout << "upper_bound key = " << ret1->first << " --> upper_bound value = " << ret1->second << endl;
system("pause");
return 0;
}遍历映射容器中的结构: 上方代码是查找一个映射元素,本案例将查找一个映射结构,找到后打印出该结构的详细数据.
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;
struct StudentInfo{
char *name;
int year;
char *addr;
};
struct StudentRecord{
int id;
StudentInfo stu;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
StudentRecord szArray[] = {
{ 1, "admin0", 22, "beijing" },
{ 2, "admin1", 33, "shanghai" },
{ 3, "admin2", 24, "jinan" },
};
// 创建Map映射
map<int, StudentInfo> mp;
// 初始化,将学生数组装入映射
for (int x = 0; x < 3; x++)
{
mp[szArray[x].id] = szArray[x].stu;
}
// 迭代遍历Map中所有的数据
map<int, StudentInfo>::iterator start, end;
end = mp.end();
for (start = mp.begin(); start != end; start++)
cout << "ID: " << (*start).first << " --> Name: " << (*start).second.name << endl;
// 迭代寻找mp.find(1) 元素,并打印出其内部成员
map<int, StudentInfo>::iterator i = mp.find(1);
cout << "First: " << (*i).first << endl;
cout << "Name: " << (*i).second.name << endl;
system("pause");
return 0;
}通过映射容器实现分组: 定义三个不同的部门,然后通过映射容器对其进行分组,并实现遍历并打印出每个分组.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
enum {RENLI,YANFA,MEISHU}; // 定义三个部门 RENLI=0
class Worker
{
public:
string m_name;
int m_money;
};
// 随机生成5个员工成员
void CreateWorker(vector<Worker> &v)
{
string nameSeed = "ABCDE";
Worker w;
for (int x = 0; x < 5; x++)
{
string name;
name += nameSeed[x];
int money = rand() % 10000+10000;
w.m_name = name;
w.m_money = money;
v.push_back(w);
}
}
// 打印出指定的部门信息,查其他分组只需修改RENLI为其他即可
void ShowGroup(multimap<int, Worker> &m)
{
cout << "Group:" << endl;
multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(RENLI);
int index = 0; // 计数器每次递增,直到等于num
int num = m.count(RENLI); // 人力部门有多少调数据
for (; pos != m.end(), index < num; pos++, index++)
{
cout << "Name: " << pos->second.m_name << endl;
}
}
// 实现员工分组
void SetGroup(vector<Worker> &v,multimap<int,Worker> & m)
{
for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
// 随机的产生一个部门编号
int departmentId = rand() % 3;
// 将员工分到multimap容器中, 1=mp
m.insert(make_pair(departmentId, *(it)));
}
}
int main(int argc, char* argv[])
{
vector<Worker> v;
CreateWorker(v);
// 实现员工分组,分组的multimap容器
multimap<int, Worker> mp;
SetGroup(v,mp); // 实现员工分组
ShowGroup(mp); // 显示分组信息
system("pause");
return 0;
}本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2020-09-10，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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