<strong>2 STL初识别</strong>

2.1 STL诞生

  • 长久以来, 软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
  • C++的 面向对象(封装, 继承, 多态) 和 泛型编程 思想, 目的就是重复性的提升
  • 大多数情况下, 数据结构和算法未能有一套标准, 导致被迫从事大量重复工作
  • 为了建立数据结构和算法的一套标准, 诞生了STL

2.2 STL基本概念

  • STL(Standard Template Library, 标准模板库)
  • STL从广义上分为: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
  • STL几乎所以的代码都采用了模板或者模板函数

2.3 STL六大组件

STL六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿西数、适配器(配接器)、空间配置器

  1. 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
  2. 算法:各种常用的算法,如sort、find、 copy、for_each等
  3. 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂。
  4. 仿函数:行为类似西数,可作为算法的某种策略。
  5. 适配器:一种用来修饰容品或者仿函数或迭代器接口的东西。
  6. 空间配貴器:负责空间的配置与管理。

2.4 STL中容器, 算法, 迭代器

容器: 置物之所也

STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构:数组,链表,树,栈,队列,集合,映射表等

这些容品分为序列式容器关联式容器两种:

  • 序列式容器: 强调值的排序,序列式容器中的每个元素均有固定的位置
  • 关联式容器: 二叉树结构,各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

算法: 问题之解法也

有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题,这一门学科我们叫做算法(Algorithms)

算法分为:质变算法非质变算法

  • 质变算法:是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝,替换,别除等等
  • 非质变算法:是指运算过程中不会更改区间内的元素内容,例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

迭代器: 容器和算法之间粘合剂

提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素,而又无需暴露该容器的内部表示方式

每个容品都有自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似手指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器的种类:

种类 功能 支持运算
输入迭代器 对数据的只写访问 只读, 支持++, ==, ! =
输出迭代器 对数据的只有访问 只写, 支持++
前向迭代器 读写操作, 并能向前推进迭代器 读写, 支持++, ==, ! =
双向迭代器 读写操作, 并能向前和向后操作 读写, 支持++, --
随机访问迭代器 读写操作, 可以以跳跃的方式访问任意数据, 功能最强的迭代器 读写, 支持++, --, [n], -n, <, <=, >, >=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器, 和随机访问迭代器

2.5 容器算法迭代器初识

了解STL中容器, 算法, 迭代器概念之后, 我们利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为Vector, 可以理解为数组, 下面我们将学习如果向这个容器中插入数据, 并遍历这个容器

2.5.1 vector存放内置数据类型

容器: vector

算法:for_each

迭代器:vector

示例:

//vector存放内置数据类型
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>  //包含头文件
# include <algorithm> //标准算法的头文件

void MyPrint(int val) {
	cout << val << endl;
}

void test01() {

	//创建了一个vector容器, 数组
	vector<int> v;

	//向容器中插入数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	//通过迭代器访问容器中的数据
	//vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); //起始迭代器 指向容器中第一个元素
	//vector<int>::iterator itEnd = v.end();  //结束迭代器 指向容器中最后一个元素的下一个位置

	////第一种方式
	//while (itBegin != itEnd) {

	//	cout << *itBegin << endl;
	//	itBegin++;
	//}

	//第二种遍历关系
	/*for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << endl;
	}*/

	//第三种遍历方式  利用STl提供遍历算法
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

2.5.2 Vector存放自定义数据类型

学习目标:vector中存放自定义数据类型, 并打印输出

示例:

//vector存放自定义数据类型
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>
# include <vector>

//自定义数据类型
class Person {

public:
	Person(string name, int age) {

		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}

	string mName;
	int mAge;
};

void test01() {

	vector<Person>v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	//向容器中添加数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	//遍历容器中的数据
	for (vector<Person>::const_iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		//cout << "姓名:" << (*it).mName << " 年龄:" << (*it).mAge << endl;
		cout << "姓名:" << it->mName << " 年龄:" << it->mAge << endl;
	}
}

//存放自定义数据类型 指针
void test02() {

	vector<Person*>v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	//向容器中添加数据
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << " 姓名:" << (*it)->mName << " 年龄:" << (*it)->mAge << endl;
	}
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

2.5.3 Vector容器嵌套容器

学习目标:容器中嵌套容器,我们将所有数据进行遍历输出

示例:

//Vector容器嵌套容器
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void test01() {

	vector<vector<int>> v;

	//创建小容器
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;

	//向小容器中添加数据
	for (int i = 0; i < 4; i++) {

		v1.push_back(i + 1);
		v2.push_back(i + 2);
		v3.push_back(i + 3);
		v4.push_back(i + 4);
	}

	//将小容器插入大容器内
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

	//通过大容器, 把所有数据遍历一遍
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		//(*it) --- 容器 vector<int>
		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {

			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

3 STL 常见容器

3.1 string容器

3.1.1 string基本概念

本质:

  • string是C++风格的字符串, 而string本质上是一个类

string 和 char*区别:

  • char* 是一个指针
  • string 是一个类, 类内部封装了char* , 管理这个字符, 是一个char* 型的容器

特点:

  • string 类内部封装了很多成员方法
  • 例如:
    1. 查找find, 拷贝copy, 删除delete 替换replace, 插入insert
    2. string 管理 char* 所分配的内存, 不用担心复制越界和取值等, 由类内部进行负责

3.1.2 string构造函数

构造函数原型:

string();                  //创建一个空的字符串 例如:string str
string(const char* s);     //使用字符串s初始化
string(const string str);  //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c);     //使用n个字符c初始化

示例:

//string 构造函数
# include <iostream>
using namespace std;

void test01() {

	string s1;  //默认构造

	const char* str = "hello world";
	string s2(str);

	cout << "s2 = " << s2 << endl;

	string s3(s2);

	cout << "s3 = " << s3 << endl;

	string s4(10, 'a');

	cout << "s4 = " << s4 << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: string 的多种构造方式没有可比性, 灵活使用即可

3.1.3 string赋值操作

功能描述:

  • 给string字符串进行赋值

赋值的函数原型:

1.string& operator=(const cahr* s);      //char*类型字符串 赋值给当前的字符串
2.string& operator=(const string &s);   //把字符串s赋给当前的字符串
3.string& operator=(char c);            //字符赋值给当前的字符串
4.string& assign(const char *s);        //把字符串s赋给当前字符串
5.string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前字符串
6.string& assign(const string &s);      //把字符串s赋给当前字符串
7.string& assign(int n, char c);        //把n个字符c赋给当前字符串

示例:

//string赋值操作
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>

void test01() {

	string str1;
	str1 = "hello world";

	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2;
	str2 = str1;

	cout << "str2 = " << str2 << endl;

	string str3;
	str3 = 'a';

	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	string str4;
	str4.assign("hello C++");

	cout << "str4 = " << str4 << endl;

	string str5;
	str5.assign("hello C++", 5);

	cout << "str5 = " << str5 << endl;

	string str6;
	str6.assign(str5);

	cout << "str6 = " << str6 << endl;

	string str7;
	str7.assign(10, 'w');

	cout << "str7 = " << str7 << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: string 的赋值方式很多, operator= 这种方式是比较实用的

3.1.4 string字符串拼接

功能描述:

  • 实现字符串末尾拼接字符串

函数原型:

1.string& operator+=(const char* str);            //重载+=操作符
2.string& operator+=(const char c);               //重载+=操作符
3.string& operator+=(const string& str);          //重载+=操作符
4.string& append(const char *s);                  //把字符串s连接到当前字符串结尾
5.string& append(const char *s, int n);           //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
6.string& append(const string &s);                //同operator+=(const string& str);
7.string& append(const string &s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符串连接到字符串结尾

示例:

//string 字符串拼接
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>

void test01() {

	string str1 = "我";
	str1 += "爱玩游戏";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	str1 += ':';

	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2 = "LoL DNF";
	str1 += str2;

	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str3 = "I";
	str3.append(" Love ");

	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	str3.append("game abcd", 5);

	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	// I Love game LoL DNF
	//str3.append(str2);

	//I Love game LoL
	//str3.append(str2, 0, 3);

	//I Love game DNF
	str3.append(str2, 4, 6);

	cout << "str3 = " << str3 << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 字符串拼接的重载版本越多, 初学阶段记住几种即可

3.1.5 string查找和替换

功能描述:

  • 查找:查找指定字符串是否存在
  • 替换:在指定的位置替换字符串

函数原型:

1.int find(const string& str, int pos = 0)const;      //查找str第一次出现位置, 从pos开始查找
2.int find(const cahr* s, int pos = 0)const;          //查找s第一次出现位置, 从pos开始查找
3.int find(const char* s, int pos, int n)const;       //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
4.int find(const char c, int pos = 0)const;           //查找字符c第一次出现位置
5.int rfind(const string& str, int pos = npos)comst;  //查找str最后一次出现位置, 从pos开始查找
6.int rfind(const char* s, int pos = npos)const;      //查找s最后一次出现位置, 从pos开始查找
7.int rfind(const char* s, int pos, int n)const;      //从pos查找s的前m个字符最后一次位置
8.int rfind(const char c, int pos = 0)const;          //查找字符c最后一次出现的位置
9.string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
10.string& replace(int pos, int n, const cahr* s);    //替换从pos开始的n个字符为字符串s

示例:

//string查找和替换
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>

//1. 查找
void test01() {

	string str1 = "abcdefgde";
	int pos = str1.find("de");  //查找str第一次出现位置, 从pos开始查找

	if (pos == -1) {

		cout << "未找到字符串" << endl;
	}
	else {

		cout << "找到字符串" << endl;
		cout << "pos = " << pos << endl;
	}

	//rfind 和 find区别
	//rfind从右往左查  find从左往右查找

	//rfind
	pos = str1.rfind("de");

	cout << "pos = " << pos << endl;
}

//2. 替换
void test02() {

	string str1 = "abcdefg";

	str1.replace(1, 3, "1111");

	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • find查找从左往右, rfind从右往左
  • find找到字符后返回查找的第一个字符位置, 找不到返回-1
  • replace在替换时, 要指定从哪个位置起, 多少个字符, 替换成什么样子的字符串

3.1.6 string字符串比较

功能描述:

  • 字符串之间的比较

比较方式:

  • =返回 0
  • 返回 1

  • <返回 -1

函数原型:

int compare(const string &s) const;  //与字符串s比较
int compare(const char* s) const;    //与字符串s比较

示例:

//string 字符串比较
# include <iostream>
using namespace std;

void test01() {

	string str1 = "hello";
	string str2 = "hello";

	if (str1.compare(str2) == 0) {
		cout << "str1等于str2" << endl;
	}
	else if (str1.compare(str2) > 0) {
		cout << "str1 大于 str2" << endl;
	}
	else {
		cout << "str1 小于 str2" << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等, 判断谁大谁小的意义并不是很大

3.1.7 string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

- char& operator[](int n)     //通过[]方式取字符
- char& at(int n);            //通过at方法获取字符

示例:

//string 字符存取
# include <iostream>
using namespace std;

void test01() {
	
	string str = "hello";

	cout << "str = " << str << endl;

	//1.通过[]访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//2.通过at方式访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
		cout << str.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	//修改单个字符
	str[0] = 'x';
	cout << "str = " << str << endl;

	str.at(1) = 'x';
	cout << "str = " << str << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: string字符串中单个字符存取有两种方式, 利用[]或at

3.1.8 string插入和删除

功能描述:

  • 对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型:

string& insert(int pos, const char* s);      //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str);  //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c);      //在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos);        //删除从pos开始的n个字符串

示例:

//string插入和删除
# include <iostream>
using namespace std;

void test01() {

	//插入
	string str = "hello";
	str.insert(1, "111");

	cout << "str = " << str << endl;

	//删除
	str.erase(1, 3);

	cout << "str = " << str << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 插入和删除的起始下标都是从0开始

3.1.9 string子串

功能描述:

  • 从字符串中获取想要的子串

函数原型:

string substr(int pos = 0, int n = npos) const;       //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

示例:

//子串获取
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>

void test01() {

	string str = "abcdef";

	string subStr = str.substr(1, 3);

	cout << "subStr = " << subStr << endl;
}

void test02() {

	string email = "zhangsan@sina.com";

	//从邮箱地址中 获取 用户名信息

	int pos = email.find("@"); //8

	string usrName = email.substr(0, pos);

	cout << "用户名为: " << usrName << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 灵活的运用求子串功能, 可以在实际开发获取有效的信息

3.2 vector容器

3.2.1 vector基本概念

功能::

  • vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组

vector与普通数组区别:

  • 不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展

动态扩展:

  • 并不是在原空间之后接新空间,而是找更大的空间内存, 然后将原数据拷贝新空间,释放原空间

  • vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

3.2.2 vector构造函数

功能描述:

  • 创造vector容器

函数原型:

 1.vector<T> v;                   //采用模板实现类实现, 默认构造函数
2.vector(v.begin(), v.end());     //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身
3.vector(n, elem);                //构造函数将n个elem拷给本身
4.vector(const vector &vec);      //拷贝构造函数

示例:

//vector构造函数
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void printVector(vector<int>& v) {

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	//默认构造函数
	vector<int> v1;
	
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	//v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身
	vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v2);

	//将n个elem拷给本身
	vector<int> v3(10, 100);
	printVector(v3);

	//拷贝构造函数
	vector<int> v4(v3);
	printVector(v4);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: vector的多种构造方式没有可比性, 灵活运用即可

3.2.3 vector赋值操作

功能描述:

  • 给vector容器进行赋值

函数原型:

1.vector& operator=(const vector &vec);   //重载等号操作符
2.assign(beg, end);                       //将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身
3.assign(n, elem);                        //将n个elem拷贝赋值给本身

示例:

//vector赋值操作
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void printVector(vector<int>& v) {

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	//赋值  operator=
	vector<int> v2;
	v2 = v1;

	printVector(v2);

	//assgin
	vector<int> v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());

	printVector(v3);

	vector<int> v4;
	v4.assign(10, 100);

	printVector(v4);

}

int main(){

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: vector赋值方法比较简单, 使用operator=, 或者assign都可以

3.2.4 vector容器大小

功能描述:

  • 对vector容器的容量和大小操作

函数原型:

1.empty();                    //判断容量是否为空
2.capacity();                 //容器的容量
3.size();                     //返回容器中元素的个数
4.resize(int num);            //重新指向容器的长度为num, 若容器长度变长, 则以默认值填充新位置
                              //如果容器变短, 则末尾超出容器长度的元素删除
5.resize(int num, elem);      //重新指定容器的长度为num, 若容器长度变长, 则以elem值填充新位置
                             //如果容器变短, 则末尾超出容器长度的元素被删

示例:

//vector容量和大小
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);
	cout << "v1的容量为:" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1的大小为:" << v1.size() << endl;

	//重新指定大小
	v1.resize(15, 100); //利用重载版本, 可以指定默认填充值, 参数2
	printVector(v1);  //如果重新指定的比原来长了, 默认用0填充新位置

	v1.resize(5);
	printVector(v1);  //如果重新指定的比原来短了, 超出部分会删除掉
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 判断是否为空 -- empty
  • 返回元素个数 -- size
  • 返回容量 -- capacity
  • 重新指定大小 -- resize

3.2.5 vector 插入和删除

功能描述:

  • 对vector容器进行插入, 删除操作

函数原型:

1.push_back(lel);                                   //尾部插入元素ele
2.pop_back();                                       //删除最后一个元素
3.insert(const_iterator pos, ele);                  //迭代器指向位置pos插入元素ele
4.insert(const_iterator pos, int count, ele);       //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
5.erase(const_iterator pos);                        //删除迭代器指向的元素
6.erase(cinst_iterator start, const_iterator end);  //删除迭代器从start到end之间元素
7.clear();                                          //删除容器中所有元素

示例:

//vector插入和删除
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>


void printVector(vector<int>& v) {

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	vector<int> v;
	//尾插
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);

	//遍历
	printVector(v);

	//尾删
	v.pop_back();
	printVector(v);

	//插入  第一个参数也是迭代器
	v.insert(v.begin(), 100);
	printVector(v);

	v.insert(v.begin(), 2, 100);
	printVector(v);

	//删除  参数也是迭代器
	v.erase(v.begin());
	printVector(v);

	//清空
	//v.erase(v.begin(), v.end());
	v.clear();
	printVector(v);


}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

3.2.6 vector数据存取

功能描述:

  • 对vector中的数据的存取操作

函数原型:

at(int idx);      //返回索引idx所指的数据
operator[];       //返回索引idx所指的数据
front();          //返回容器中第一个数据元素
back();           //返回容器中最后一个元素数据

示例:

//vector数据存取
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void test01() {

	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	//利用operator[]方式访问元素
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//利用at方式访问元素
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	//获取第一个元素
	cout << "第一个元素为:" << v.front() << endl;

	//获取最后一个元素
	cout << "最后一个元素为:" << v.back() << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 除了用迭代器获取vector容器中元素,[]和at也可以
  • front返回容器第一个元素
  • back返回容器最后一个元素

3.2.7 vector互换容器

功能描述:

  • 实现两个容器内元素进行互换

函数原型:

swap(vec);      //将vec与本身的元素互换

示例:

# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void printVector(vector<int> v) {
	
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//1. 基本使用
void test01() {

	cout << "交换前" << endl;
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--) {
		v2.push_back(i);
	}
	printVector(v2);

	//互换容器
	cout << "交换后" << endl;

	v1.swap(v2);
	printVector(v1);
	printVector(v2);
}

//2. 实际用途
//巧用swap可以收缩内存空间
void test02() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;

	//重新指定大小
	v.resize(3);
	cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;

	//巧用swap收缩空间
	vector<int>(v).swap(v);
	cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: swap可以使两个容器互换, 可以达到实用的收缩内存效果

3.2.8 vector预留空间

功能描述:

  • 减少vector在动态扩展容量的扩展次数

函数原型:

reserve(int len);   //容器预留len个元素长度, 预留位置不初始化, 元素不可访问

示例:

//vector预留空间
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>

void test01() {

	vector<int>v;

	//利用reserve预留空间
	v.reserve(100000);

	int num = 0;  //统计开辟次数
	int* p = NULL;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {

		v.push_back(i);
		if (p != &v[0]) {
			p = &v[0];
			num++;
		}

	}
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 如果你的数据量比较大, 可以一开始利用reserve预留空间

3.3 deque容器

3.3.1 deque容器的基本概念

功能:

  • 双端数组, 可以对头端进行插入删除操作

deque与vector的区别:

  • vector对于头部的插入删除效率低, 数据量大, 效率低

  • deque相对而言, 对头部的插入删除速度回比vector快

  • vector访问元素的速度会比deque快, 这和两者内部实现有关

deque内部工作原理:

deque内部有个中控器, 维护每段缓存区中的内容, 缓冲区中存放真实数据

中控器维护的是每个缓冲区的地址, 使得使用deque时像一片连续的内存空间

  • deque容器的迭代器也是支持随机访问的

3.2.2 deque构造函数

功能描述:

  • deque容器构造

函数原型:

deque<T> deqT;                 //默认构造形式
deque(beg, end);               //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身
deque(n, elem);                //构造函数将n个elem拷贝给本身
deque(const deque &deq);       //拷贝构造函数

示例:

//deque构造
# include <iostream>
using namespace std;
# include <deque>

void printDeque(deque<int>& d) {

    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

       // *it = 100;   容器里中的数据不可以修改了 因为加了const
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01() {

    deque<int>d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);

    deque<int>d2(d1.begin(), d1.end());
    printDeque(d2);

    deque<int>d3(10, 100);
    printDeque(d3);

    deque<int>d4(d3);
    printDeque(d4);
}

int main() {

    test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: deque容器和vector容器的构造方式几乎一致, 灵活使用即可

3.3.3 deque赋值操作

功能描述:

  • 给deque容器赋值

函数原型:

deque&-operator=(const dequ &deq);     //重载等号操作符
assign(beg, end);                      //将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给身
assign(n, elem);                       //将n个elem拷贝赋值给本身

示例:

//deque赋值操作
# include <iostream>
using namespace std;
# include <deque>

void printDeque(const deque<int>& d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		d1.push_back(i);
	}

	printDeque(d1);

	//operator= 等号赋值
	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);

	//assign 赋值
	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d3);

	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 100);
	printDeque(d4);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: deque赋值操作也和vector相同, 需熟练掌握即可

3.3.4 deque大小操作

功能描述:

  • 对deque容器的大小进行操作

函数原型:

deque.empty();            //判断容器是否为空
deque.size();             //返回容器中元素的个数
deque.resize(num)         //重新指向容器的长度为num,若容器长度变长,则以默认值填充置
                          //如果容器变短, 则末尾超出容器长度的元素删除
deque.resize(num, elem);  //重新指定容器的长度为num,若容器长度变长,则以elem值充新位置
                          //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删

示例:

//deque大小操作
# include <iostream>
using namespace std;
# include <deque>

void printDeque(const deque<int>&d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	if (d1.empty()) {

		cout << "d1为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "d1不为空" << endl;
		cout << "d1的大小为:" << d1.size() << endl;
	}

	//d1.resize(15);
	d1.resize(15, 1);
	printDeque(d1);

	d1.resize(5);
	printDeque(d1);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • deque没有容量的概念

  • 判断是否为空 --empty

  • 返回元素个数 --size

  • 重新指定个数 --resize

    3.3.5 deque插入和删除

    功能描述:

  • 向deque容器中插入和删除数据

函数原型:

两端插入操作:

push_back(elem);         //在容器尾部添加一个数据
push_front(elem);        //在容器头部插入一个数据
pop_back();              //删除容器最后一个数据
pop_front();             //删除容器第一个数据

指定位置操作:

insert(pos,elem);       //在pos位置插入一个elem元素的拷贝,返回新数据位置
insert(pos,n,elem);     //在pos位置插入n个elem数据,无返回值
insert(pos,beg,end);    //在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
clear();                //清空容器所有数据
erase(beg,end);         //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据位置
erase(pos);             //删除pos位置的数据,返回下一个数据位置

示例:

//deque插入和删除
# include <iostream>
using namespace std;
# include <deque>

void printDeque(const deque<int>& d) {

	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//两端操作
void test01() {

	deque<int>d1;

	//尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);

	//头插
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	
	//200 100 10 20
	printDeque(d1);

	//尾删
	d1.pop_back();
	printDeque(d1);

	//头删
	d1.pop_front();
	printDeque(d1);
}

//指定位置
void test02() {

	deque<int>d1;
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	//200 100 10 20
	printDeque(d1);

	//insert插入
	d1.insert(d1.begin(), 1000);
	//1000 200 100 10 20
	printDeque(d1);

	d1.insert(d1.begin(), 2, 1000);
	//1000 1000 1000 200 100 10 20
	printDeque(d1);

	//按照区间进行插入
	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());
	//1 2 3 1000 1000 1000 200 100 10 20
	printDeque(d1);
}

//删除
void test03() {

	deque<int>d1;
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	//删除
	deque<int>::iterator it = d1.begin();
	it++;
	d1.erase(it);
	// 200 10 20
	printDeque(d1);

	//按照区间方式删除
	d1.erase(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d1);
}

int main() {

	//test01();
	//test02();
	test03();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 插入和删除提供的位置是迭代器!
  • 尾插 -- push_back
  • 尾删 -- pop_back
  • 头插 -- push_front
  • 头删 -- pop_front

3.3.6 deque 数据存取

功能描述:

  • 对deque中的数据的存取操作

函数原型:

at(int idx);         //返回索引idx所指的数据
operator[];          //返回索引idx所指的数据
front();             //返回容器中第一个数据元素
back();              //返回容器中最后一个数据元素

示例:

//deque数据存取
# include <iostream>
using namespace std;
# include <deque>

void test01() {

	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	d.push_front(300);

	//通过[]方式访问元素       300 200 100 10 20 30
	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {

		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//通过at的方式访问元素     300 200 100 10 20 30
	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {

		cout << d.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "第一个元素为:" << d.front() << endl;     //300
	cout << "最后一个元素为:" << d.back() << endl;    //30
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 除了用迭代器获取deque容器中元素,[]和at也可以
  • front返回容器第一个元素
  • back返回容器最后一个元素

3.3.7 deque排序

功能描述:

  • 利用算法实现对deque容器进行排序

算法:

- sort(iterator beg, iterator end)   //对beg和end区间内元素进行排序

示例:

//deque 排序
# include <iostream>
using namespace std;
# include <deque>
# include <algorithm>

void printDeque(const deque<int>& d) {

	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	d.push_front(300);

	//300 200 100 10 20 30
	printDeque(d);

	//排序   默认排序规则 从小到大 升序
	//对于支持随机访问的迭代器的容器,都可以利用sort算法直接对其直接排序
	//vector容器也可以利用 sort进行排序
	sort(d.begin(), d.end());
	cout << "排序后" << endl;
	printDeque(d);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: sort算法非常使用, 使用时包含头文件algorithm即可

3.4 案例-评委打分

3.4.1 案例描述

有五名选手:选手ABCDE,10位评委分别对每一名选手打分,去除最高分,去除评委最低分,取平均分

3.4.2 实现步骤

  1. 创造五名选手, 放到vector中
  2. 遍历vector容器,取出来每一个选手,执行for循环,可以把10个评分打分存到deque容器中
  3. sort算法对deque容器中分数排序,去除最高分和最低分
  4. deque容器遍历一遍,累加总分
  5. 获取平均分

示例代码:

# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <deque>
# include <string>
# include <ctime>
# include <algorithm>

//选手类
class Person {

public:
	Person(string name, int score) {

		this->m_Name = name;
		this->m_Score = score;
	}

	string m_Name;  //姓名
	int m_Score;  //平均分
};

//1.创建五名选手
void creatPerson(vector<Person>& v) {

	string nameSend = "ABCDE";
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		string name;
		name += nameSend[i];

		int score = 0;

		Person p(name, score);

		v.push_back(p);
	}
}

//2.给五名选手打分
void setScore(vector<Person>& v) {

	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		deque<int>d;
		for (int j = 0; j < 10; j++) {

			d.push_back(rand() % 41 + 60);
		}

		//小到大排序
		sort(d.begin(), d.end());


		//去除最低分和最高分
		d.pop_back();
		d.pop_front();

		//取平均分
		int sum = 0;
		for (deque<int>::iterator div = d.begin(); div != d.end(); div++) {

			sum += *div;
		}
		int avg = sum / d.size();
		it->m_Score = avg;
	}
}

//3.显示最后得分
void showScore(vector<Person>& v) {

	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		cout << "姓名: 选手" << (*it).m_Name << " 平均分:" << (*it).m_Score << endl;
	}
}

int main() {

	//随机数种子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//1.创建五名选手
	vector<Person>v;
	creatPerson(v);

	//2.给五名选手打分
	setScore(v);

	//3.显示最后得分
	showScore(v);

	system("pause");

	return 0;
}

3.5 stack容器

3.5.1 stack基本概念

概念: stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)数据结构,它只有一个出口

栈中只有顶端元素才可以被外界使用,因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据称为 --入栈 push 栈中弹出数据称为 --出栈 pop

生活中的栈:

生活中的栈 子弹

生活中的栈 地铁

3.5.2 stack常用接口

功能描述:栈容器常用的对外接口

构造函数:

stack<T> stk;                         //stack采用模板类实现,stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk);              //拷贝构造函数

赋值操作:

stack& operator=(const stack &stk);   //重载等号操作符

数据存取:

push(elem);                           //向栈顶添加元素
pop();                                //从栈顶移除第一个元素
top();                                //返回栈顶元素

大小操作:

empty();                              //判断堆栈是否为空
size();                               //返回栈的大小

示例:

//stack常用接口
# include <iostream>
using namespace std;
# include <stack>

//栈stack容器
void test01() {

	//特点:符合先进后出数据结构
	stack<int>s;

	//入栈
	s.push(10);
	s.push(20);
	s.push(30);
	s.push(40);

	//只要栈不为空,查看栈顶,并且执行出栈操作
	cout << "栈的大小:" << s.size() << endl;
	while (!s.empty()) {

		//查看栈顶元素
		cout << "栈顶元素为:" << s.top() << endl;

		//出栈
		s.pop();
	}

	cout << "栈的大小:" << s.size() << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("Pause");

	return 0;
}

总结:

  • 入栈 --push
  • 出栈 -- pop
  • 返回栈顶 --top
  • 判断栈是否为空 --empty
  • 返回栈大小 --size

3.6 queue容器

3.6.1 queue基本概念

概念: Queue是一种**先进先出(First in First Out,FIFO)的数据结构,它有两个出口

队列容器允许从一端新增元素,从另一端移除元素

队列中只有队头和队尾才可以被外界使用,因此队列不允许有遍历行为

队列中进数据称为 -- 入队 push

队列中出数据称为 -- 出队 pop

生活中的队列:

生活中的队列

3.6.2 queue常用接口

功能描述:栈容器常用的对外接口

构造函数:

queue<T> que;             //queue常用模板类实现,queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que);  //拷贝构造函数

赋值操作:

queue& operator=(const queue &que);    //重载等号操作符

数据存取:

push(elem);           //往队尾添加元素
pop();                //从队头移除第一个元素
back();               //返回最后一个元素
front();              //返回第一个元素

大小操作:

empty();       //判断栈堆是否为空
size();        //返回栈大小

示例:

//queue常用接口
# include <iostream>
using namespace std;
# include <queue>
# include <string>

class Person {

public:

	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

//队列 Queue
void test01() {

	//创建队列
	queue<Person>q;

	//准备数据
	Person p1("唐僧", 30);
	Person p2("孙悟空", 999);
	Person p3("猪八戒", 99);
	Person p4("沙和尚", 287);

	//入队
	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);

	//判断只要队列不为空, 查看队头, 查看队尾, 出队
	cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;
	while (!q.empty()) {
		
		//查看队头
		cout << "队头元素----姓名" << q.front().m_Name << " 年龄:" << q.front().m_Age << endl;

		//查看队尾
		cout << "队尾元素----姓名" << q.back().m_Name << " 年龄:" << q.back().m_Age << endl;

		//出队
		q.pop();
	}
	cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;


}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 入队 -- push
  • 出队 -- pop
  • 返回队头元素 -- front
  • 返回队尾元素 -- back
  • 判断是否为空 -- empty
  • 返回队列大小 -- size

3.7 list容器

3.7.1 list基本概念

功能: 将数据进行链式存储

链表(list) 是一种物理储存单元上非连续的存储结构,数据元素得到逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的

链表的组成:链表由一系列结点组成

结点的组成:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域

STL中的链表是一个双向循环链表

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表;list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器

list的优点:

  • 采用动态分配,不会造成内存浪费和溢出
  • 链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素

list的缺点:

  • 链表灵活,但是空间(指针域)和 时间 (遍历) 额外耗费较大

List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的

总结:STL中List和vector是两个最常被使用的容器,各有各的缺点

3.7.2 lis构造函数

功能描述:

  • 创建list容器

函数原型:

list<T> lst;             //list采用模板类实现,对象的默认构造形式
list(beg,end);           //构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身
list(n,elem);            //构造函数将n个elem拷贝给本身
list(const list &lst);   //拷贝构造函数

示例:

//list构造函数
# include <iostream>
using namespace std;
# include <list>

void printList(const list<int>& L) {

	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	//创建list容器
	list<int>L1;

	//添加数据
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//遍历容器
	printList(L1);

	//区间方式构造
	list<int>L2(L1.begin(), L1.end());
	printList(L2);

	//拷贝构造
	list<int>L3(L2);
	printList(L3);

	//n个elem
	list<int>L4(10, 1000);
	printList(L4);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: list构造方式同其他几个STL常用容器,熟练掌握即可

3.7.3 list赋值和交换

功能描述:

  • 给list容器进行赋值,以及交换list容器

函数原型:

assign(beg, end);                  //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n, elem);                   //将n个elem拷贝赋值给本身
list& operator=(const list &lst);  //重载等号操作符
swap(lst);                         //将lst与本身的元素互换

示例:

//list赋值和交换
# include <iostream>
using namespace std;
# include <list>

void printList(const list<int>& L) {

	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//赋值
void test01() {

	list<int>L1;

	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	printList(L1);

	list<int>L2;
	L2 = L1; //operator= 赋值
	printList(L2);

	list<int>L3;
	L3.assign(L2.begin(), L2.end());
	printList(L3);

	list<int>L4;
	L4.assign(10, 100);
	printList(L4);
}

//交换
void test02() {

	list<int>L1;

	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	list<int>L2;
	L2.assign(10, 100);

	cout << "交换前" << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);
	L1.swap(L2);
	cout << "交换后" << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: list赋值和交换操作能够灵活利用即可

3.7.4 list大小操作

功能描述:

  • 对list容器的大小进行操作

函数原型:

size();                     //返回容器中元素的个数
empty();                    //判断容量是否为空
resize(num);                //重新指向容器的长度为num, 若容器长度变长, 则以默认值填充新位置
                            //如果容器变短, 则末尾超出容器长度的元素删除
resize(num, elem);          //重新指定容器的长度为num, 若容器长度变长, 则以elem值填充新位置
                            //如果容器变短, 则末尾超出容器长度的元素被删						  

示例:

//list大小操作
# include <iostream>
using namespace std;
# include <list>

void printList(const list<int>& L) {

	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
		
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	printList(L1);

	if (L1.empty()) {

		cout << "L1 为空" << endl;
	}
	else {

		cout << "L1不为空" << endl;
		cout << "L1的元素个数是多少:" << L1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	L1.resize(10, 10000);
	printList(L1);

	L1.resize(2);
	printList(L1);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 判断是否为空 -- empty
  • 返回元素个数 -- size
  • 重新指定个数 -- resize

3.7.5 list插入和删除

功能描述:

  • 对list容器进行数据的插入和删除

函数原型:

push_back(elem);    //在容器尾部加入一个元素
pop_back();         //删除容器中最后一个元素
push_front(elem);   //从容器开头插入一个元素
pop_front();        //容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);   //在pos位置插入饿了么、元素的拷贝,返回新数据的位置
insert(pos,b,elem); //在pos位置插入n个elem数据,无返回值
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
clear();            //移除容器的所有数据
erase(beg,end);     //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据位置
erase(pos);         //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置
remove(elem);       //删除容器中所有与elem值匹配的元素

示例:

//list插入和删除
# include <iostream>
using namespace std;
# include <list>

/*
push_back(elem);    //在容器尾部加入一个元素
pop_back();         //删除容器中最后一个元素
push_front(elem);   //从容器开头插入一个元素
pop_front();        //容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);   //在pos位置插入elem元素的拷贝,返回新数据的位置
insert(pos,b,elem); //在pos位置插入n个elem数据,无返回值
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
clear();            //移除容器的所有数据
erase(beg,end);     //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据位置
erase(pos);         //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置
remove(elem);       //删除容器中所有与elem值匹配的元素
*/

void printList(const list<int>& L) {

	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	list<int>L;

	//尾插
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);

	//头插
	L.push_front(100);
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);

	//300 200 100 10 20 30
	printList(L);

	//尾删
	L.pop_back();
	//300 200 100 10 20
	printList(L);

	//头删
	L.pop_front();
	//200 100 10 20
	printList(L);

	//insert插入
	list<int>::iterator it = L.begin();
	L.insert(++it, 1000);
	//200 1000 100 10 20
	printList(L);

	//删除
	it = L.begin();
	L.erase(++it);
	//200 100 10 20
	printList(L);

	//移除
	L.push_back(10000);
	L.push_back(10000);
	L.push_back(10000);
	L.push_back(10000);
	//200 100 10 20 10000 10000 10000 10000
	printList(L);
	L.remove(10000);
	//200 100 10 20
	printList(L);

	//清空
	L.clear();
	printList(L);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 尾插 -- push_back
  • 尾删 -- pop_back
  • 头插 -- push_front
  • 头删 -- pop_front
  • 插入 -- insert
  • 删除 -- erase
  • 移除 -- remove
  • 清空 -- clear

3.7.6 list数据存取

功能描述:

  • 对list容器中数据进行存取

函数原型:

front();         //返回第一个元素
back();          //返回最后一个元素

示例:

//list数据存取
# include <iostream>
using namespace std;
# include <list>

void test01() {

	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//L1[0] 不可以用[]访问list容器中的元素
	//L1.at(0) 不可以用at方式访问list容器中的元素

	//原因是list本质是一个链表,不是用连续线性空间存储数据,迭代器也是不支持随机访问的

	cout << "第一个元素为:" << L1.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为:" << L1.back() << endl;

	//验证迭代器是不支持随机访问的
	list<int>::iterator it = L1.begin();
	it++;//支持双向
	it--;
	// it = it + 1   不支持随机访问
}

int main() {

	test01();

	system("Pause");

	return 0;
}

总结:

  • list容器不可以通过[]或者at方式访问数据
  • 返回第一个元素 --front
  • 返回最后一个元素 --back

3.7.7 list 容器反转和排序

功能描述:

  • 将容器中的元素反转,以及将容器中的数据进行排序

函数原型:

- reverse();   //反转链表
- sort();      //链表排序

示例:

//list反转和排序
# include <iostream>
using namespace std;
# include <list>

void printList(const list<int>& L) {

	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	//反转
	list<int>L;
	L.push_back(20);
	L.push_back(10);
	L.push_back(90);
	L.push_back(40);
	L.push_back(60);
	L.push_back(30);

	cout << "反转前" << endl;
	printList(L);

	//反转
	L.reverse();
	cout << "反转后" << endl;
	printList(L);

	cout << "--------------" << endl;

	//所有不支持随机访问迭代器的容器,不可以用标准算法
	//不支持随机访问迭代器的容器,内部会提供对应一些算法
	//sort(L.begin(), L.end());

	//排序
	cout << "排序前 " << endl;
	printList(L);
	L.sort();
	cout << "排序后" << endl;
	printList(L);

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

3.7.8 排列案例

案例描述:将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名,年龄,身高

排序规则:按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序

示例:

//list排序案例
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>
# include <list>

class Person {

public:

	Person(string name, int age, int height) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
		this->m_Height = height;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
	int m_Height;
};

//创造五个人
void createPer(list<Person>&L) {

	Person p1("张三", 35, 165);
	Person p2("李四", 35, 177);
	Person p3("于安林", 16, 175);
	Person p4("小丽", 18, 155);
	Person p5("狂徒", 35, 176);

	L.push_back(p1);
	L.push_back(p2);
	L.push_back(p3);
	L.push_back(p4);
	L.push_back(p5);
}

//排序规则
bool comparePer(Person& p1, Person& p2) {

	//按照年龄 升序
	if (p1.m_Age == p2.m_Age) {

		return p1.m_Height > p2.m_Height;
	}

	return p1.m_Age < p2.m_Age;
}

//显示排序
void showPer(const list<Person>&L) {

	for (list<Person>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

		cout << " 姓名:" << (*it).m_Name << " \t年龄:" << (*it).m_Age << " \t身高:" << (*it).m_Height << endl;
	}
}

int main() {

	//创造五个人
	list<Person>L;
	createPer(L);
	cout << "排序前" << endl;
	showPer(L);

	cout << "------------------------------------------------------" << endl;
	//排序
	L.sort(comparePer);
	cout << "排序后" << endl;
	showPer(L);

	system("Pause");

	return 0;
}

总结:

  • 对于自定义数据类型,必须指定排序规则,否则编译器不知道如何进行排序
  • 高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定,并不复杂

3.8 set/ multiset 容器

3.8.1 set基本概念

简介:

  • 所有元素都会插入时自动被排序

本质:

  • set/ multiset属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现

set和multiset区别:

  • set不允许容器中有重复的元素
  • multiset允许容器中有重复的元素

3.8.2 set构造和赋值

功能描述:创建set容器以及赋值

构造:

- set<T> st;            //默认构造函数
- set(Const set &st);   //拷贝构造函数

赋值:

- set& operator=(const set &st);     //重载等号操作符

示例:

//set构造和赋值
# include <iostream>
using namespace std;
# include <set>

void printSet(const set<int>s) {

    for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {

        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01() {

    set<int>s1;

    //插入数据 只有insert方式
    s1.insert(10);
    s1.insert(40);
    s1.insert(20);
    s1.insert(30);
    s1.insert(30);
    s1.insert(40);

    //遍历容器
    //set容器的特点,所有元素在插入的时候会自动排序
    //set容器不允许插入重复的值
    printSet(s1);   //10 20 30 40

    //拷贝构造
    set<int>s2(s1);
    printSet(s2);

    //赋值
    set<int>s3;
    s3 = s2;
    printSet(s3);
}

int main() {

    test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • set容器插入数据时用insert
  • set容器插入数据的数据会自动排序

3.8.3 set大小和交换

功能描述:

  • 统计set容器大小以及交换set容器

函数原型:

- size();      //返回容器中元素的数目
- empty();     //判断容器是否为空
- swap();      //交换两个集合容器

示例:

//set大小和交换
# include <iostream>
using namespace std;
# include<set>

void printSet(set<int>s) {

	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//大小
void test01() {

	set<int>s1;

	//输入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30); 
	s1.insert(30);

	//打印容器
	printSet(s1);  //10 20 30 40

	//判断是否为空
	if (s1.empty()) {
		cout << "s1为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "s1不为空" << endl;
		cout << "s1的大小为:" << s1.size() << endl;  //4
	}
}

//交换
void test02() {

	set<int>s1;

	//输入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);
	s1.insert(30);

	set<int>s2;

	//输入数据
	s2.insert(100);
	s2.insert(200);
	s2.insert(400);
	s2.insert(300);
	s2.insert(300);

	cout << "交换前" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);
	cout << "---------------------" << endl;
	s1.swap(s2);
	cout << "交换后" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 统计大小 -- size
  • 判断是否为空 -- empty
  • 交换容器 -- swap

3.8.4 set插入和删除

功能描述:

  • set容器进行插入数据和删除数据

函数原型:

- insert(elem);         //在容器中插入元素
- clear();              //清除所有元素
- erase(pos);           //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器
- erase(beg,end);       //删除区间[beg,end)的所有元素,返回下一个元素的迭代器
- erase(elem);          //删除容器中值为elem的元素

示例:

//set插入和删除
# include <iostream>
using namespace std;
# include <set>

void printSet(set<int>& s) {

	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	set<int>s1;

	//插入
	s1.insert(30);
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	//遍历
	printSet(s1);

	//删除
	s1.erase(s1.begin());
	printSet(s1);

	//删除的重载版本
	s1.erase(30);
	printSet(s1);

	//清空
	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
	s1.clear();
	printSet(s1);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 插入 -- insert
  • 删除 -- erase
  • 清空 -- clear

3.8.5 set查找和统计

功能描述:

  • 对set容器进行查找数据以及统计数据

函数原型:

- find(key);         //查找key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器,若不存在,返回set.end();
- count(key);        //统计key元素个数

示例:

//set查找和统计
# include <iostream>
using namespace std;
# include <set>

void test01() {

	//查找
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	set<int>::iterator pos = s1.find(30);

	if (pos != s1.end()) {

		cout << "找到元素" << endl;
		cout << "s1 = " << *pos << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到" << endl;
	}
}

//统计
void test02() {

	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	//统计30的个数
	int num = s1.count(30);

	//对于set而言,统计结果要么是0,要么是1
	cout << "30有" << num << "个" << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 查找 -- find (返回的是迭代器)
  • 统计 -- count (对于set,结果为0或者1)

3.8.6 set和muiliset区别

学习目标:

  • 掌握set和multiset的区别

区别:

  • set不可以插入重复数据,而multiset可以
  • set插入数据的同时会返回插入结构,表示插入是否成功
  • multiset不会检测数据,因此可以插入重复数据

示例:

//set和multiset的区别
# include <iostream>
using namespace std;
# include <set>

void test01() {

	set<int>s1;

	pair<set<int>::iterator, bool> ret = s1.insert(10);

	if (ret.second) {
		cout << "第一次插入成功" << endl;
	}
	else {

		cout << "第一个插入失败" << endl;
	}

	ret = s1.insert(10);

	if (ret.second) {

		cout << "第一次插入成功" << endl;
	}
	else {

		cout << "第一个插入失败" << endl;
	}

	multiset<int>ms;
	//允许插入重复的值
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);

	for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 如果不允许插入重复数据可以利用set
  • 如果需要插入重复数据利用multiset

3.8.7 pair对组创造

功能描述:

  • 成对出现的数据, 利用对组可以返回两个数据

两种创造方式:

  • pair<type, type> p (value1, value2);
  • pair<type, type> p = make_pair(value1, value2);

示例:

//pair对组创建
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>

void test01() {

	//第一种方式
	pair<string, int>p("张三", 18);

	cout << "姓名:" << p.first << "  年龄:" << p.second << endl;

	//第二种方式
	pair<string, int>p2 = make_pair("张三", 18);
	cout << "姓名:" << p.first << "  年龄:" << p.second << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 两种方式都可以创建对组,记住一种即可

3.8.8 set容器排序

学习目标:

  • set容器默认排序规则为从小到大,掌握如何改变排序规则

主要技术点:

  • 利用仿函数,可以改变排序规则

示例一 set存放内置数据类型

//set容器排序
# include <iostream>
using namespace std;
# include <set>

class myCompare {

public:
	bool operator()(int v1, int v2)const {

		return v1 > v2;
	}
};

void test01() {

//默认从小到大
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(20);
	s1.insert(50);
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);

	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//指定排序规则为从大到小
	set<int, myCompare>s2;

	//插入数据
	s2.insert(20);
	s2.insert(50);
	s2.insert(10);
	s2.insert(30);
	s2.insert(40);

	for (set<int, myCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 利用仿函数可以指定set容器的排序规则

示例二: set存放自定义数据类型

# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>
# include <set>

//set容器的排序,存放自定义数据类型

class Person {

public:
	Person(string name, int age) {

		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

class comparePerson {

public:
	bool operator()(const Person &p1, const Person &p2)const {

		//按照年龄做一个降序
		return p1.m_Age > p2.m_Age;
	}
};

void test01() {

	//自定义数据类型 都会指定排序规则

	set<Person, comparePerson>s;

	//创建Person对象
	Person p1("刘备", 24);
	Person p2("关羽", 21);
	Person p3("张飞", 20);
	Person p4("赵云", 18);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {

		cout << "姓名:" << (*it).m_Name << "  年龄:" << (*it).m_Age << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 对于自定义数据类型,set必须指定排序规则才可以插入数据

3.9 map/ multimap容器

3.9.1 map基本概念

简介:

  • map中所有元素都是pair
  • pair中第一个元素为key(键值),起索引作用,第二个元素为value(实值)
  • 所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质:

  • map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现

优点:

  • 可以根据key值快速找到value的值

map和multimap的区别:

  • map不允许容器中有重复key元素
  • multimap允许容器中有重复key元素

3.9.2 map构造和赋值

功能描述:

  • 对map容器进行构造和赋值操作

函数原型:

构造:

- map<T1, T2>mp;      //map默认构造函数
- map(const map &mp)  //拷贝构造函数

赋值:

- map& operator=(const map &mp);     //重载等号操作符

示例:

//map构造和赋值
# include <iostream>
using namespace std;
# include <map>

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {

		cout << "key =  " << (*it).first << " value = " << (*it).second << endl;
	}
}

void test01() {

	//创建map容器
	map<int, int>m;

	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m.insert(pair<int, int>(4, 40));

	printMap(m);

	cout << "--------------------" << endl;
	//拷贝构造
	map<int, int>m2(m);

	printMap(m2);

	cout << "--------------------" << endl;
	//赋值
	map<int, int>m3;
	m3 = m2;

	printMap(m3);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: map中所有元素都是成对出现,插入数据时候要使用对组

3.9.3 map大小和交换

功能描述:

  • 统计map容器大小以及交换map容器

函数原型:

- size();        //返回容器中元素的数目
- empty();       //判断容器是否为空
- swap(st);      //交换两个集合的容器

示例:

//map大小和交换
# include <iostream>
using namespace std;
# include <map>

void printMap(map<int, int>& m) {

	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {

		cout << "key = " << it->first << "  value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	map<int, int>m;

	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m.insert(pair<int, int>(4, 40));

	//判断
	if (m.empty()) {

		cout << "m为空" << endl;
	}
	else {

		cout << "m不为空" << endl;

		//大小
		cout << "m的大小为:" << m.size() << endl;
	}

	//交换
	map<int, int>m2;

	m2.insert(pair<int, int>(10, 100));
	m2.insert(pair<int, int>(20, 200));
	m2.insert(pair<int, int>(30, 300));
	m2.insert(pair<int, int>(40, 400));

	cout << "交换前:" << endl;
	printMap(m);
	printMap(m2);

	cout << "-------------------" << endl;
	cout << "交换后:" << endl;
	m2.swap(m);
	printMap(m);
	printMap(m2);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

3.9.4 map插入和删除

功能描述:

  • map容器进行插入数据和删除数据

函数原型:

- insert(elem);          //在容器中插入元素
- clear();               //清除所有元素
- erase(pos);            //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素迭代器
- erase(beg,end);        //删除区间[beg,end)的所有元素,返回下一个元素的迭代器
- sease(key);            //删除容器中值为key的元素

示例:

//map插入和删除
# include <iostream>
using namespace std;
# include <map>

void printMap(map<int, int>& m) {

	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {

		cout << " key = " << it->first << "  value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {

	map<int, int>m;

	//插入
	//第一种
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));

	//第二种
	m.insert(make_pair(2, 20));

	//第三种
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 10));

	//第四种
	m[4] = 40;

	//[]不建议插入,用途 可以利用key访问到value
	cout << "value = " << m[4] << endl;

	printMap(m);

	//删除
	m.erase(m.begin());
	printMap(m);

	m.erase(3);  //按照key删除
	printMap(m);

	//m.erase(m.begin(), m.end());
	//清空
	m.clear();
	printMap(m);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • map插入方式有很多,记住其一即可
  • 插入 -- insert
  • 删除 -- erase
  • 清空 -- clear

3.9.5 map查找和统计

功能描述:

  • 对map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型:

- find(key);          //查找key是否存在若存在,返回该键的元素的迭代器,若不存在,返回set.end();
- count(key);        //统计key的元素个数

示例:

//map查找和统计
# include <iostream>
using namespace std;
# include <map>

void test01() {

	//查找
	map<int, int>m;

	//插入数据
	m.insert(make_pair(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(make_pair(3, 30));
	m.insert(make_pair(4, 40));
	m.insert(make_pair(3, 50));

	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);

	if (pos != m.end()) {
		cout << "查找该元素 key = " << pos->first << " value = " << pos->second << endl;
	}
	else {

		cout << "元素未找到" << endl;
	}

	//统计
	int num = m.count(3);
	cout << "num = " << num << endl;  //map不允许插入重复的key,count统计而言结构要么是0要么是1
	//multimap的统计可能大于1
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 查找 -- find (返回的是迭代器)
  • 统计 -- count (对于map,结果为0或者1)

3.9.6 map容器排序

学习目标:

  • mao容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序,掌握如果改变排序规则

主要技术体现:

  • 利用仿函数,可以改变排序规则

示例:

//map容器排序
# include <iostream>
using namespace std;
# include <map>

class MyCompare {

public:
	bool operator()(int v1, int v2)const {

		//降序
		return v1 > v2;
	}
};

void test01() {

	map<int, int, MyCompare>m;

	m.insert(make_pair(1, 10));
	m.insert(make_pair(5, 50));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(make_pair(3, 30));
	m.insert(make_pair(4, 40));

	for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {

		cout << "key = " << it->first << "  value = " << it->second << endl;
	}



}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 利用仿函数可以指定map容器的排序规则
  • 对于自定义数据类型,map必须指定排序规则,同set容器

3.10 案例-员工分组

3.10.1 案例描述

  • 公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGH),10名员工进入公司之后,需要指派员工在哪个部门工作
  • 员工信息有:姓名,工作组成;部门分为:策划,美术,研发
  • 随机给10名员工分配部门和工资
  • 通过multimap进行信息插入,key(部门编号)value(员工)
  • 分部门显示员工信息

3.10.2 实现步骤

  1. 创建10名员工,放到vector中
  2. 遍历vector容器,取出每一个员工,进行随机分组
  3. 分组后,将员工部门编号作为key,具体员工为value,放入到multimap容器中
  4. 分部门显示员工信息

案例代码:

# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>
# include <vector>
# include <ctime>
# include <map>
# define CEHUA 1
# define MEISHU 2
# define YANFA 3

class Staff {

public:
	Staff(string name, int wage) {
		
		this->m_Name = name;
		this->m_Wage = wage;
	}
	string m_Name;  //姓名
	int m_Wage;  //工资
};

//创建10名员工
void createSta(vector<Staff>&v) {

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		string namesend = "ABCDEFGHIJ";
		string name;

		name += namesend[i];
		int wage = rand() % 10000 + 10000;

		Staff s(name, wage);

		v.push_back(s);
	}
}

//随机分组
void Digr(vector<Staff>& v, multimap<int, Staff>&m) {

	for (vector<Staff>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		int key = rand() % 3 + 1;
		
		m.insert(make_pair(key, *it));
	}
}

//显示
void showStaff(multimap<int, Staff>& m) {

	multimap<int, Staff>::iterator pos = m.find(CEHUA);
	int count = m.count(CEHUA);
	cout << "策划部门:    "  << count  << "人" << endl;
	int index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {

		cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Wage << endl;
	}

	cout << "-----------------------------------------" << endl;

    pos = m.find(MEISHU);
	count = m.count(MEISHU);
	cout << "美术部门:   " << count  << "人" << endl;
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {

		cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Wage << endl;
	}

	cout << "-----------------------------------------" << endl;

	pos = m.find(YANFA);
	count = m.count(YANFA);
	cout << "研发部门:   " << count  << "人" << endl;
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {

		cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Wage << endl;
	}
}

int main() {

	//创建10名员工
	vector<Staff>v;
	createSta(v);

	srand((unsigned int)time(NULL));

	//遍历vector容器 随机分组
	multimap<int, Staff>m;
	Digr(v, m);

	//显示部门信息
	showStaff(m);

	system("pause");

	return 0;
}

4 STL-函数对象

4.1 函数对象

4.1.1 函数对象概念

概念:

  • 重载函数调用操作符的类,其对象常称为函数对象
  • 函数对象使用重载的()时,行为类似函数调用,也叫仿函数

本质:

  • 函数对象(仿函数)是一个类,不是一个函数

4.1.2 函数对象的使用

特点:

  • 函数对象中使用时,可以像普通函数那样调用,可以有参数,可以有返回值
  • 函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态
  • 函数对象可以作为参数传递

示例:

//STL函数对象的使用
# include <iostream>
using namespace std;
# include <string>

//函数对象(仿函数)

class MyAdd {

public:
	int operator()(int v1, int v2) {

		return v1 + v2;
	}
};

//1.- 函数对象中使用时,可以像普通函数那样调用,可以有参数,可以有返回值
void test01() {

	MyAdd myAdd;
	cout << myAdd(10, 10) << endl;
}

//2.- 函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态
class MyPrint {

public:

	MyPrint() {

		this->count = 0;
	}
	void operator()(string test) {

		cout << test << endl;
		this->count++;
	}

	int count;//内部自己的状态
};

void test02() {

	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");
	myPrint("你好, 世界!");

	cout << "MyPrint调用的次数为:" << myPrint.count << endl;

}

//3.- 函数对象可以作为参数传递

void doPrint(MyPrint& mp, string test) {

	mp(test);
}

void test03() {

	MyPrint myPrint;
	doPrint(myPrint, "helo c++");
}

int main() {

	//test01();
	//test02();
	test03();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 仿函数的写法是非常灵活,可以作为参数进行传递

4.2 谓词

4.2.1 谓词概念

概念:

  • 返回bool类型的仿函数称为谓词
  • 如果operator()接受一个参数,那么叫做一元谓词
  • 如果operator()接受两个参数,那么叫做二元谓词

4.2.2 一元谓词

//一元谓词
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>

//仿函数 返回值类型是bool数据类型,称为谓词
//一元谓词

class GreaterFive {

public:
	bool operator()(int val) {

		return val > 5;
	}
};

void test01() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v.push_back(i);
	}

	//查找容器中,有没有大于5的数字
	//GreaterFive() 匿名函数对象

	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(),v.end(),GreaterFive());
	if (it == v.end()) {

		cout << "未找到" << endl;
	}
	else {

		cout << "找到了大于5的数字为:" << *it << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 参数只有一个的谓词,称为一元谓词

4.2.3 二元谓词

//二元谓词
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>

class MyCompare {

public:
	bool operator()(int v1, int v2) {

		return v1 > v2;
	}
};

void test01() {

	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);

	sort(v.begin(), v.end());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//使用函数象  改变算法策略  变为排序规则为从大到小
	cout << "------------------------------------" << endl;
	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 参数只有两个的谓词,称为二元谓词

4.3 内建函数对象

4.3.1 内建函数对象的意义

概念:

  • STL 内建了一些函数对象

分类:

  • 算术仿函数
  • 关系仿函数
  • 逻辑仿函数

用法:

  • 这些仿函数所产生的对象,用法和一般函数完全相同
  • 使用内建函数对象,需要引入头文件
# include <functional>

4.3.2 算术仿函数

功能描述:

  • 实现四则运算
  • 其中negate是一元运算,其他都是二元运算

仿函数原型:

template<class T> T plus<T>           //加法仿函数
template<class T> T minus<T>          //减法仿函数
template<class T> T multiplies<T>     //乘法仿函数
template<class T> T divides<T>        //除法仿函数
template<class T> T modulus<T>        //取模仿函数
template<class T> T negate<T>         //取反仿函数

示例:

//算术仿函数
# include <iostream>
using namespace std;
# include <functional>  //内建函数对象头文件

//内建对象 算术仿函数

//negate 一元仿函数 取反仿函数
void test01() {

	negate<int>n;

	cout << n(50) << endl;
}

//plus 二元仿函数 加法
void test02() {

	plus<int>p;

	cout << p(10, 20) << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 使用内建函数对象时,需要引入头文件

# include <functional>

4.3.3 关系仿函数

功能描述:

  • 实现关系对比

仿函数原型:

template<class T> bool equal_to<T>       //等于
template<class T> bool not_equal_to<T>   //不等于
template<class T> bool greater<T>        //大于
template<class T> bool greater_equal<T>  //大于等于
template<class T> bool less<T>           //小于
template<class T> bool less_equal<T>     //小于等于

示例:

//内建函数对象_关系仿函数
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>
# include <functional>

class MyCompare {

public :
	bool operator()(int v1, int v2) {
		return v1 > v2;
	}
};

//大于greate
void test01() {

	vector<int>v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);

	//降序
	//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	//内建函数对象
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 关系仿函数最常用的就是greater<>大于

4.3.4 逻辑仿函数

功能描述:

  • 实现逻辑运算

函数原型:

template<class T> bool logical_and<T>      //逻辑与
template<class T> bool logical_or<T>       //逻辑或
template<class T> bool logical_not<T>      //逻辑非

示例:

//内建函数对象逻辑仿函数
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>
# include <functional>

//逻辑非 logical_not
void test01() {

	vector<int>v;
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);
	v.push_back(true);
	v.push_back(true);


	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//利用逻辑非 将容器v搬运到 容器v2中,并执行取反操作
	vector<bool>v2;
	v2.resize(v.size());

	transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());

	for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 逻辑仿函数实际应用较少,了解即可

5 STL- 常用算法

概述:

  • 算法主要是由头文件<algorithm> <functional> <numeric>
  • <algorithm> 是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较,交换查找,遍历操作,复制,修改等等
  • <numeric>体积很小,只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
  • <functional>定义了一些模板类,用以声明函数对象

常用遍历算法

学习目标:

  • 掌握常用遍历算法

算法简介:

  for_each         //遍历容器
  transform        //搬运容器到了一个容器中

5.1.1 for_each

功能描述:

  • 实现遍历容器

函数原型:

for _each(iterator beg, iterator end, _func);
//遍历算法 遍历容器元素
//beg开始迭代器
//end结束迭代器
//_func 函数或者函数对象

示例:

//常用遍历算法 for_each
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>

//普通函数
void print01(int val) {

	cout << val << " ";
}

//仿函数
class print02 {

public:
	void operator()(int val) {

		cout << val << " ";
	}
};

void test01() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v.push_back(i);
	}

	for_each(v.begin(), v.end(), print01);

	cout << endl;

	for_each(v.begin(), v.end(), print02());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: for_each在实际开发中是最常用遍历算法,需要熟练掌握

5.1.2 transform

功能描述:

  • 搬运容器到另一个容器中

函数原型:

- transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
//beg1 源容器开始迭代器
//end1 源容器结束迭代器
//beg2 目标容器开始迭代器
//_func 函数或者函数对象

示例:

//常用遍历算法 transform
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>

class Tranget {

public:
	int operator()(int v) {

		return v;
	}
};

class MyPrint {

public :
	void operator()(int val) {

		cout << val << " ";
	}
};

void test01() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v.push_back(i);
	}

	vector<int>vTrarget; //目标容器

	vTrarget.resize(v.size());
	transform(v.begin(), v.end(), vTrarget.begin(), Tranget());

	for_each(vTrarget.begin(), vTrarget.end(), MyPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 帮运的目的容器必须要提前开辟空间,否则无法正常搬运

5.2 常用查找算法

学习目标:

  • 掌握常用查找算法

算法介绍:

- find            //查找元素
- find_if         //按条件查找元素
adjacent_find     //查找相邻重复元素
- binary_search   //二分查找
- count           //统计元素个数
count_of          //按照条件统计元素个数

5.2.1 find

功能描述:

  • 查找指定元素,找到返回指定元素的迭代器,找不到总结返回结束迭代器end()

函数原型:

find(iterator beg, iterator end, value);
//按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
//beg 开始迭代
//end 结束迭代器
//value 查找的元素

示例:

//常用查找算法 find
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
# include <string>
using namespace std;

//查找内置数据类型
void test01() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	//查找容器中 是否有5这个元素
	vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
	if (it == v.end()) {
		cout << "未查到该元素" << endl;
	}
	else {
		cout << "查到:" << *it << endl;
	}
}

//查找自定义数据类型
class Person {

public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	//重载 == 底层find找到如何对比person数据类型
	bool operator==(const Person &p) {

		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) {
			return true;
		}
		else {
			return false;
		}
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
void test02() {

	vector<Person>v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	Person pp("bbb", 20);

	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pp);
	if (it == v.end()) {
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else {
		cout << "查到: 姓名:" << it->m_Name << " 年龄:" << it->m_Age << endl;
	}
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

5.2.1 find_if

功能描述:

  • 按条件查找元素

函数原型:

find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
//按照查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_Pred 函数或者谓词(返回bool类型的仿函数)

示例:

//常用查找算法 find_if
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>
# include <string>

//1,查找内置数据类型

class GreateFive {

public:

	bool operator()(int val) {

		return val > 5;
	}
};
void test01() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreateFive());
	if (it == v.end()) {

		cout << "未找到" << endl;
	}
	else {

		cout << "找到大于5的数字未:" << *it << endl;
	}
}

//2, 查找自定义数据类型
class Person {

public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

class Greater20 {

public:
	bool operator()(Person& p) {

		return p.m_Age > 20;
	}
};

void test02() {

	vector<Person>v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);


	//找一个年龄大于20的人
	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
	if (it == v.end()) {

		cout << "未找到" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到大于20岁姓:" << it->m_Name << " 年龄:" << it->m_Age << endl;
	}
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

5.2.3 adjacent_find

功能描述:

- adjacent_find(iterator beg, iterator end);
//查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器

示例:

//常用查找算法 adjacent_find
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void test01() {

	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(2);
	v.push_back(0);
	v.push_back(3);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);

	auto pos = adjacent_find(v.begin() , v.end());
	if (pos == v.end()) {

		cout << "未找到" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到" << *pos << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.2.4 常用查找算法-binary_search

功能描述:

  • 查找指定元素是否存在

函数原型:

- bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
//查找指定元素,查到 返回true 否则false
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 查找的元素

注意:在无序序列中不可用

示例:

//常用查找算法 binary_search
# include <iostream>
using namespace std;
# include <vector>
# include <algorithm>

void test01() {

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v.push_back(i);
	}
	//v.push_back(2);   如果是无序序列,结果未知!

	//查找容器中是否有9 元素
	//注意:在无序序列中不可用
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
	if (ret) {
		cout << "找到了元素" << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到" << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.2.5 count

功能描述:

  • 统计元素个数

函数原型:

count(iterator beg, iterator end, value);
//统计元素出现的次数
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 统计迭代器

示例:

//常用查找算法 count
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
# include <string>
using namespace std;

//1, 统计内置数据类型

void test01() {

	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	int num = count(v.begin(), v.end(), 40);

	cout << "40元素个数为:" << num << endl;
}

//2, 统计自定义数据类型

class Person {

public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	bool operator==(const Person &p) {

		if (this->m_Age == p.m_Age) {
			return true;
		}
		else {
			return false;
		}
		}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test02() {

	vector<Person>v;

	Person p1("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	Person p("诸葛亮", 35);

	int num = count(v.begin(), v.end(), p);

	cout << "和诸葛亮同岁数的人员个数为:" << num << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: 统计自定义数据类型时候,需要配合重载 operator==

count_if

功能描述:

  • 按条件统计元素个数

函数原型:

- count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
//按条件统计元素出现次数
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_Pred 谓词

示例:

//常用查找算法 count_if
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

//1, 统计内置的数据类型

class Greater20 {

public:
	bool operator()(int val) {

		return val > 20;
	}
};
void test01() {

	vector<int>v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);


	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());

	cout << "大于20的数为:" << num << endl;
}

//2, 统计自定义的数据类型

class Person {

public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

class AgeGreater20 {

public:
	bool operator()(const Person& p) {

	return p.m_Age > 20;
}
};
void test02() {

	vector<Person>v;


	Person p1("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeGreater20());

	cout << "大于20岁人员的个数为:" << num << endl;
}

int main() {

	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

5.3 常用排序算法

学习目标:

  • 掌握常用排序算法

算法简介:

- sort             //对容器内元素进行排序
- random_shuffle   //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
- merge            //容器元素合并,并储存到另一台容器中
- reverse          //反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述:

  • 对容器内元素进行排序

函数原型:

- sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
//按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_Pred 谓词

示例:

//常用排序算法 sort
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	//利用sort进行升序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;

	//改变排序规则
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: sort属于开发中最常用的算法之一,需要熟练掌握

5.3.2 random_shuffle

功能描述:

  • 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序

函数原型:

- random_shuffle(iterator beg, iterator end);
//指定范围内的元素随机调整次序
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器

示例:

//常用排序算法 radom_shuffle
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
# include <ctime>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {
  
  cout << val << " ";
}

void test01() {

  srand((unsigned int)time(NULL));

  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
  	v.push_back(i);
  }

  //利用洗牌 算法 打乱顺序
  random_shuffle(v.begin(), v.end());

  for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
  cout << endl;
}

int main() {

  test01();

  system("pause");

  return 0;
}

5.5.3 merge

功能描述:

  • 两个容器元素合并,并储存到另一容器

函数原型:

- merge(iterator beg1, iterator end1, iterator begin2, iterator end2, iterator dest);
//容器元素合并,并储存到另一容器中
//beg1 容器1 开始迭代器
//end1 容器1 结束迭代器
//beg2 容器2 开始迭代器
//end2 容器2 结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

注意:两个容器必须是有序的

示例:

//常用排序算法 merg
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	vector<int>v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i);
	}

	//目标容器
	vector<int>vTrarge;
	vTrarge.resize(v1.size() + v2.size());

	merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTrarge.begin());
	
	for_each(vTrarge.begin(), vTrarge.end(), MyPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结: merge合并的两个容器必须是有序序列

5.3.4 reverse

功能描述:

  • 将容器内元素进行反转

函数原型:

reverse(iterator beg, iterator end);
//反转指定范围的元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器

示例:

//常用排序算法 revers
# include<iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	cout << "反转前" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;
	cout << "交换后" << endl;

	reverse(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

常用拷贝和替换算法

学习目标:

  • 掌握常用的拷贝构造和替换算法

算法介绍:

- copy          //容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
- replace       //将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
- replace_if    //容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
- swap          //互换两个容器的元素

5.4.1 copy

功能描述:

  • 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

函数原型:

- copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
//按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//dest 目标起始迭代器

示例:

//常用拷贝和替换算法 copy
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);
	}
	vector<int>v2;

	v2.resize(v1.size());

	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

	for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

replace

功能描述:

  • 将容器中指定范围的旧元素修改为新元素

函数原型:

replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
//将区间内旧元素,替换成 新元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//oldvalue 旧元素
//oldvalue 新元素

示例:

//常见拷贝和替换算法 replace
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v;
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);

	cout << "替换前" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;

	cout << "替换后" << endl;
	replace(v.begin(), v.end(), 20, 2000);
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.4.3 replace_if

功能描述:

  • 将区间内满足条件的元素,替换成指定元素

函数原型:

- replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
//按条件替换元素,满足条件的替换成指定元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_pred 谓词
//newvalue 替换成新元素

示例:

//常用拷贝和替换算法 replace_if
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

class Great20 {

public:
	bool operator()(int val) {
		return val >= 20;
	}
};

void myPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}
void test01() {

	vector<int>v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);
	v.push_back(30);

	cout << "替换前" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

	cout << "替换后" << endl;
	replace_if(v.begin(), v.end(), Great20(), 2000);

	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.4.4 swap

功能描述:

  • 互换两个容器的元素

函数原型:

- swap(container c1, container c2);
//互联网两个容器的元素
//c1 容器1
//c2 容器2

示例:

//常用拷贝和替换算法 swa
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void myPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--) {
		v2.push_back(i);
	}

	cout << "交换前" << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;

	cout << "---------------------------" << endl;

	cout << "交换后" << endl;
	swap(v1, v2);
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

常用算数生产算法

学习目标:

  • 掌握常用的算数生产算法

注意:

  • 算数生成算法属于小型算法,使用时包含头文件为# include <numeric>dotnetcli```

算法简介:

accumulate         //计算容器元素累计总和
fill               //向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述:

  • 计算区间内 容器元素积累总和

函数原型:

  • accumulate(iterator beg, iterator end, value); //计算容器元素积累总和 //beg 开始迭代器 //end 结束迭代器 // value 起始值

示例:

//常用算数算法 accumulate
# include <iostream>
# include <vector>
# include <numeric>
using namespace std;

void test01() {

	vector<int>v;

	for (int i = 0; i <= 100; i++) {
		v.push_back(i);
	}

     int total = 	accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
	 cout << "total = " << total << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.2.2 fill

功能描述:

  • 向容器中填充指定的元素

函数原型:

fill(iterator beg, iterator end, value);
//向容器中填充元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 填充迭代器

示例:

//常用算术生成算法 fill
# include <iostream>
# include <vector>
# include <numeric>
# include <algorithm>
using namespace std;

void myPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v;

	v.resize(10);

	fill(v.begin(), v.end(), 100);

	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.6 常用集合算法

学习目标:

  • 掌握常用的集合算法

算法简介:

set_intersection     //求两个容器的交换
set_union            //求两个容器的并集
set_difference       //求两个容器的差度

5.6 常用集合算法

学习目标:

  • 掌握常用的集合算法

算法简介:

set_intersection       //求两个容器的交集
set_union              //求两个容器的并集
set_difference         //求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

功能描述:

-求两个容器的交集

函数原型:

- set_interserction(iterator beg1, itertor end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
//求两个集合的交集
//beg1 容器1开始迭代器
//end1 容器1结束迭代器
//beg2 容器2开始迭代器
//end2 容器2结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

注意:两个集合必须是有序序列

示例:

//常用集合算法 set_intersection
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void myPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}

	vector<int>v2;
	for (int i = 5; i < 15; i++) {
		v2.push_back(i);
	}

	vector<int>v;

	//目标容器需要提前开辟空间
	//最特殊情况 大容器包含小容器 开辟空间 取最小容器即可
	v.resize(min(v1.size(),v2.size()));

	//获取交集
	auto itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v.begin());

	for_each(v.begin(),itEnd, myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 求交集的两个集合必须的有序序列
  • 目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
  • set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

**5.6.2 set_union

功能描述:

  • 求两个集合的并集

函数原型:

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
//求两个集合的并集
//beg1 容器1开始迭代器
//end1 容器1结束迭代器
//beg2 容器2开始迭代器
//end2 容器2结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

注意:两个集合必须是有序序列

示例:

//常用集合算法 set_union
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void myPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 5);
	}

	vector<int>v;

	v.resize(v1.size() + v2.size());

	//开始并集
	auto itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v.begin());

	for_each(v.begin(), itEnd, myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

  • 求并集的两个集合必须是有序序列
  • 目标容器开辟空间需要两个容器相加
  • set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述:

  • 求两个集合的差集

函数原型:

- set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
//求两个集合的差集
//beg1 容器1开始迭代器
//end1 容器1结束迭代器
//beg2 容器2开始迭代器
//end2 容器2结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

示例;

//常用集合算法 set_difference
# include <iostream>
# include <vector>
# include <algorithm>
using namespace std;

void myPrint(int val) {

	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int>v1;
	vector<int>v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 5);
	}

	vector<int>v;

	v.resize(max(v1.size(), v2.size()));

	auto itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v.begin());

	for_each(v.begin(), itEnd, myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

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