黑马程序员C++提高编程
提高阶段主要针对泛型编程和STL技术
文章目录
- 黑马程序员C++提高编程
- 一、模板
- 1.1 函数模板
- 1.1.1 函数模板基础知识
- 案例一: 数组排序
- 1.2.1 普通函数与函数模板
- 1.2.2 函数模板的局限性
- 1.2 类模板
- 1.2.1 类模板的基础知识
- 1.2.2 类模板与函数模板
- 1.2.3 类模板中的成员函数创建时机
- 1.2.4 类模板成员函数类外实现
- 1.2.5 类模板的对象做函数参数
- 1.2.6 类模板与继承
- 1.2.7 类模板分文件编写
- 1.2.8 类模板与友元
- 案例二: 通用的数组类
- 二、STL
- 2.1 STL的基础知识
- 2.2 STL中的容器,算法,迭代器
- 2.2.1 用vector对容器算法迭代器再认识
- 1. vector存放内置数据类型
- 2. vector存放自定义数据类型
- 3. vector容器嵌套容器
- 2.3 常用容器
- 2.3.1 string
- 2.3.1.1 string基础知识
- 2.3.1.2 接口
- 2.3.2 vector
- 2.3.2.1 vector基础知识
- 2.3.2.2 接口
- 2.3.3 deque
- 2.3.3.1 deque基础知识
- 2.3.3.2 接口
- 案例三: 评委打分
- 2.3.4 stack
- 2.3.4.1 stack基础知识
- 2.3.4.2 接口
- 2.3.5 queue
- 2.3.5.1 queue基础知识
- 2.3.5.2 接口
- 2.3.6 list
- 2.3.6.1 list基础知识
- 2.3.6.2 接口
- 2.3.7 set/ multiset
- 2.3.7.1 set/ multiset 基础知识
- 2.3.7.2 接口
- 2.3.8 map/ multimap
- 2.3.8.1 map/ multimap基础知识
- 2.3.8.2 接口
- 案例四:员工分组
- 三、STL- 函数对象
- 3.1 函数对象
- 3.1.1 函数对象的基础知识
- 3.1.2 函数对象使用
- 3.2 谓词
- 3.2.1 谓词的基础知识
- 3.2.2 一元谓词
- 3.2.3 二元谓词
- 3.3 内建函数对象
- 3.3.1 内建函数对象意义
- 3.3.2 算术仿函数
- 3.3.3 关系仿函数
- 3.3.4 逻辑仿函数
- 四、STL- 常用算法
- 4.1 常用遍历算法
- 4.1.1 for_each
- 4.1.2 transform
- 4.2 常用查找算法
- 4.2.1 find
- 4.2.2 find_if
- 4.2.3 adjacent_find
- 4.2.4 binary_search
- 4.2.5 count
- 4.2.6 count_if
- 4.3 常用排序算法
- 4.3.1 sort
- 4.3.2 random_shuffle
- 4.3.3 merge
- 4.3.4 reverse
- 4.4 常用拷贝和替换算法
- 4.4.1 copy
- 4.4.2 replace
- 4.4.3 replace_if
- 4.4.4 swap
- 4.5 常用算术生成算法
- 4.5.1 accumulate
- 4.5.2 fill
- 4.6 常用集合算法
- 4.6.1 set_intersection
- 4.6.2 set_union
- 4.6.3 set_difference
一、模板
模板就是建立通用的模具,大大提高复用性,也是泛型编程的思想。C++提供两种模板机制:①函数模板 ②类模板
🔴注意:
① 模板不是万能的。
② 模板不能直接使用。
1.1 函数模板
1.1.1 函数模板基础知识
语法:
template <typename T >
函数声明或定义
解释:template
— 声明创建模板;typename
— 可以用class
代替;T
— 通用的数据类型
使用:①自动类型推导 ②显示指定类型
🟦意义:提高复用性,将类型参数化。
//函数模板的使用
template<typename T>
void MySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
MySwap(a, b);//自动类型推导
MySwap<int>(a, b);//显示类型推导
cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
return 0;
}
🔴注意:
① 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T。
② 模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用,因为自动类型推导推不出来。
//自动类型推导必须推出一致的类型
template<typename T>
void MySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
double b = 20;
MySwap(a, b);//err
cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
return 0;
}
//模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
template<typename T>
void MySwap( )
{
cout << "MySwap的调用";
}
int main()
{
MySwap( );//err 自动类型推导推导不出数据类型
MySwap<int>();//显示指定类型强制推导数据类型
return 0;
}
案例一: 数组排序
问题描述:
利用函数模板封装一个排序的函数,可以对不同数据类型数组进行排序; 排序规则从大到小,排序算法为选择排序;分别利用char
数组和int
数组进行测试
//交换模板
template <typename T>
void MySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//打印模板
template<typename T>
void MyPrint(T arr[], int sz)
{
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
cout << arr[i];
}
}
//排序模板
template<typename T>
void MySort(T arr[], int sz)
{
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
T max = arr[i];
for (int j = i + 1; j < sz; j++)
{
if (arr[j] > arr[i])
{
MySwap(arr[j], arr[i]);
}
}
}
MyPrint(arr,sz);
}
int main()
{
//字符数组测试
char arr1[] = "badcfeg";
MySort(arr1, sizeof(arr1) / sizeof(char));
//整形数组测试
int arr2[] = { 1,3,4,5,2,6,7,9 };
MySort(arr2, sizeof(arr2) / sizeof(int));
}
1.2.1 普通函数与函数模板
普通函数与函数模板的区别:
- 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)
- 函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
- 如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换
//普通函数
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
//函数模板
template <typename T>
T MyAdd(T a, T b)
{
return a + b;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = a;
cout<< add(a, b) <<endl;
cout << add(a, c) << endl;//普通函数可以发生隐式类型转换
cout << MyAdd(a, b) << endl;
cout << MyAdd(a, c) << endl;//err 自动类型推导无法进行隐式类型转换
cout << MyAdd<int>(a, c) << endl;//显示显示指定类型可以进行隐式类型转换
}
普通函数与函数模板调用规则:
- 同名普通函数与函数模板,优先调用普通函数。
- 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板。
- 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
- 函数模板可以函数重载
void print(int a)
{
cout << "普通函数调用" << endl;
}
template <typename T>
void print(T a)
{
cout << "函数模板调用" << endl;
}
template <typename T>
void print(T a, T b)
{
cout << "重载调用" << endl;
}
int main()
{
int a = 10;
//1.同名普通函数与函数模板,优先调用普通函数。
print(a);//输出:普通函数调用
//2.可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板。
print<>(a);//输出:函数模板调用
//3.如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
char c = a;
print(c);//输出:函数模板调用
//4.函数模板可以函数重载
print(a, 1);//输出:重载调用
}
1.2.2 函数模板的局限性
❗ 模板的通用性并不是万能的
template<class T>
void f(T a, T b)
{
a = b;
}
在上述代码中提供的赋值操作,如果传入的a和b是一个数组或是一个类,就无法实现了
✅ 可以为这些特定的类型提供具体化的模板
class person
{
public:
person(string name,int age)
{
this->age = age;
this->name = name;
}
string name;
int age;
};
template <class T>
bool test(T a, T b)
{
if (a == b)
return true;
else
return false;
}
//特定的类型提供具体化的模板
//具体化优先于常规模板
template<>bool test(person p1, person p2)
{
if (p1.age == p2.age && p1.name == p2.name)
return true;
else
return false;
}
int main()
{
person p1("张三", 10);
person p2("张三", 10);
if (test(p1, p2))
cout << "a==b" << endl;
else
cout << "a!=b" << endl;
}
1.2 类模板
1.2.1 类模板的基础知识
语法:
template <typename T >
函数声明或定义
12
解释:template
— 声明创建模板;typename
— 可以用class
代替;T
— 通用的数据类型
作用:建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表
//类模板的使用
template <class NameType, class AgeType>
class person
{
public:
person(NameType name,AgeType age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
NameType name;
AgeType age;
};
int main()
{
person <string, int>p("xiyang", 18);
}
1.2.2 类模板与函数模板
两者使用的区别主要有两个:
- 类模板无法进行自动类型推导。(函数模板可以进行自动类型推导)
- 类模板在模板的参数列表中可以有默认参数,如果自己传了就用自己传的,没有传就用默认的即等于号后面的。(函数模板不可以用)
template <class NameType, class AgeType=int>
class person
{
public:
person(NameType name,AgeType age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
NameType name;
AgeType age;
};
int main()
{
//1.类模板没有自动类型推导
person p1("xiyang", 18);//err
//2.类模板在模板参数列表中可以有默认参数
person <string>p2("xiyang", 18);
person <string>p3("xiyang",18.1);
cout << p3.age;//输出:18
}
1.2.3 类模板中的成员函数创建时机
类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:
- 普通类中成员函数一开始就创建。
- 类模板中的成员函数只有调用时才创建。
class person1
{
public:
void test1()
{
cout << "test1()" << endl;
}
};
class person2
{
public:
void test2()
{
cout << "test2()" << endl;
}
};
template <class T>
class MyClass
{
public:
T t;
void test()
{
t.test1();
t.test2();
}
};
int main()
{
MyClass<person1> mc;
//没有编译之前不会报错,编译之后报错
//说明类模板的成员函数是在调用后创建的
}
1.2.4 类模板成员函数类外实现
template <class T>
class person
{
public:
person(T name);
void print();
T name;
};
//构造函数的类外实现
template <class T>
person<T>::person(T name)
{
this->name = name;
}
//成员函数的类外实现
template <class T>
void person<T>::print()
{
cout << this->name << endl;
}
类模板:
person::person(T name)
void person::print()
普通类:
person::person(string name)
void person::print()
类模板多了一个模板的参数列表
1.2.5 类模板的对象做函数参数
学习目标:类模板实例化出的对象,向函数传参的方式
有三种方式:
- 指定传入的类型 — 直接显示对象的数据类型(使用比较广泛,比较常用)
- 参数模板化 — 将对象中的参数变为模板进行传递
- 整个类模板化 — 将这个对象类型 模板化进行传递
template <class NameType,class AgeType>
class person
{
public:
person(NameType name,AgeType age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
void print()
{
cout << this->name << this->age;
}
NameType name;
AgeType age;
};
void print1(person <string, int>& p)
{
p.print();
}
template <class T1,class T2>
void print2(person <T1 , T2>&p)
{
p.print();
cout << "T1的类型:" << typeid(T1).name() << endl;//模板推出的数据类型
cout << "T2的类型:" << typeid(T2).name() << endl;
}
template <class T>
void print3(T& p)
{
p.print();
cout << "T的数据类型:" << typeid(T).name() << endl;
}
int main()
{
person <string, int>p("xiyang", 18);
// 1.指定传入的类型
print1(p);
// 2.参数模板化
print2(p);
// 3.整个类模板化
print3(p);
}
1.2.6 类模板与继承
🔴注意:
-
当子类继承的父类是一个类模板时,子类在声明的时候,要指定出父类中T的类型(否则会报错)
class Son :public Base{};(报错)
class Son1 :public Base {};(正确)
-
如果不指定,编译器无法给子类分配内存
-
如果想灵活指定出父类中T的类型,子类也需变为类模板
class Son2 :public Base{};
template <class T>
class Base
{
T m;
};
class Son :public Base{}; //err T没有指定类型
class Son1 :public Base <int>{};
//灵活指定父类中的T类型,子类也需要变类模板
template <class T>
class Son2 :public Base<T>{};
1.2.7 类模板分文件编写
❗ 类模板中成员函数创建时机是在调用阶段,导致分文件编写时链接不到
解决:
1.直接包含.cpp源文件
2.将声明和实现写在同一个文件中,并更改后缀名为.hpp,hpp是约定的名称,并不是强制
//person.h
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template<class NameType,class AgeType>
class person
{
public:
person(NameType name,AgeType age);
void print();
NameType name;
AgeType age;
};
//person.cpp
#include "person.h"
template<class NameType, class AgeType>
person<NameType, AgeType>::person(NameType name, AgeType age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
template<class NameType, class AgeType>
void person<NameType, AgeType>::print()
{
cout << this->age << this->name << endl;
}
//test.cpp
#include "person.h"
int main()
{
person<string, int>p("xiyang", 18);
p.print();
return 0;
}
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✅ 解决方案:
① 在test.cpp中,将 person.h 改为 person.cpp
② 直接将 person.h 和 person.cpp 合并,后缀为.hpp
//person.hpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template<class NameType,class AgeType>
class person
{
public:
person(NameType name,AgeType age);
void print();
NameType name;
AgeType age;
};
template<class NameType, class AgeType>
person<NameType, AgeType>::person(NameType name, AgeType age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
template<class NameType, class AgeType>
void person<NameType, AgeType>::print()
{
cout << this->age << this->name << endl;
}
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//test.cpp
#include "person.hpp"
int main()
{
person<string, int>p("xiyang", 18);
p.print();
return 0;
}
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1.2.8 类模板与友元
掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现
-
全局函数类内实现 - 直接在类内声明友元即可
-
全局函数类外实现 - 需要提前让编译器知道全局函数的存在
建议:全局函数做类内实现,用法简单,而且编译器可以直接识别
//类模板与友元
template<class T1, class T2>
class person;
template<class T1, class T2>
void print2(person<T1, T2>& p)
{
cout << "类外" << p.age << p.name;
}
template <class T1, class T2>
class person
{
//1.全局函数在类内实现
friend void print1(person<T1, T2> &p)
{
cout << "类内" << p.age << p.name;
}
//2.全局函数类外实现
//类外实现需要让编译器提前看到,所以全局函数放在前面
//全局函数放在前面的同时,需要再提前看到person类,所以还需要声明person类
friend void print2<>(person<T1, T2>& p);
public:
person(T1 name, T2 age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
private:
T1 name;
T2 age;
};
int main()
{
//全局函数类内实现测试
person <string, int > p1 ("xiyang", 18);
print1(p1);
//全局函数类外实现测试
person<string, int >p2("xiyang", 19);
print2(p2);
}
案例二: 通用的数组类
问题描述:实现一个通用的数组类,要求如下:
- 可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
- 将数组中的数据存储到堆区
- 构造函数中可以传入数组的容量
- 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
- 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
- 可以通过下标的方式访问数组中的元素
- 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量
//MyArray.hpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <class T>
class MyArray
{
public:
//构造函数
MyArray(int capacity)
{
this->capacity = capacity;
this->size = 0;
this->arr = new T[this->capacity];
}
// 拷贝构造——为了解决浅拷贝带来的问题
MyArray(MyArray& ma)
{
this->capacity = ma.capacity;
this->size = ma.size;
this->arr = new T[ma.capacity];
for (int i = 0; i < ma.size; i++)
{
this->arr[i] = ma.arr[i];
}
}
// operator= ——解决浅拷贝带来的问题
MyArray& operator=(MyArray& ma)
{
//赋值前有内容则需要清空
if (this->capacity != 0)
{
this->size = 0;
this->capacity = 0;
delete[] this->arr;
this->arr = NULL;
}
this->size = ma.size;
this->capacity = capacity;
this->arr = new T[ma.capacity];
for (int i = 0; i < ma.size; i++)
{
this->arr[i] = ma.arr[i];
}
return *this;
}
//通过下标访问数据
T& operator[ ](int idex)
{
//越界
if (idex<0 || idex>size)
exit(0);//强制退出
return this->arr[idex];
}
//尾插
void PushBack(T val)
{
//判断是否满了
if (this->capacity == this->size)
{
return;
}
this->arr[this->size] = val;
this->size++;
}
//尾删
void PopBack()
{
//判断是否是空的
if (this->size == 0)
{
return;
}
this->size--;
}
//获取数组容量
int GetCapacity()
{
return this->capacity;
}
//获取数组大小
int GetSize()
{
return this->size;
}
//析构函数
~MyArray()
{
if (this->arr != NULL)
{
this->capacity = 0;
this->size = 0;
delete[] this->arr;
this->arr = NULL;
}
}
private:
T* arr; //指向数组
int capacity; //容量
int size; //数组大小
};
//test.cpp
#include "MyArray.hpp"
//测试内置数据类型
void printIntArray(MyArray<int>& arr) {
for (int i = 0; i < arr.GetSize(); i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
MyArray<int> array1(10);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
array1.PushBack(i);
}
cout << "array1打印输出:" << endl;
printIntArray(array1);
cout << "array1的大小:" << array1.GetSize() << endl;
cout << "array1的容量:" << array1.GetCapacity() << endl;
cout << "--------------------------" << endl;
}
//测试自定义数据类型
class Person {
public:
Person() {}
Person(string name, int age) {
this->name = name;
this->age = age;
}
public:
string name;
int age;
};
void printPersonArray(MyArray<Person>& personArr)
{
for (int i = 0; i < personArr.GetSize(); i++) {
cout << "姓名:" << personArr[i].name << " 年龄: " << personArr[i].age << endl;
}
}
void test02()
{
//创建数组
MyArray<Person> pArray(10);
Person p1("孙悟空", 30);
Person p2("韩信", 20);
Person p3("妲己", 18);
Person p4("王昭君", 15);
Person p5("赵云", 24);
//插入数据
pArray.PushBack(p1);
pArray.PushBack(p2);
pArray.PushBack(p3);
pArray.PushBack(p4);
pArray.PushBack(p5);
printPersonArray(pArray);
cout << "pArray的大小:" << pArray.GetSize() << endl;
cout << "pArray的容量:" << pArray.GetCapacity() << endl;
}
int main()
{
test01();
test02();
}
二、STL
2.1 STL的基础知识
定义:C++ STL(标准模板库)是一套功能强大的 C++ 模板类,提供了通用的模板类和函数,这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构,如向量、链表、队列、栈。
分类:广义上分为 :① 容器(container) ② 算法(algorithm) ③ 迭代器(iterator)。其中容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
六大组件:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器
组件名字 | 作用 |
---|---|
容器 | 各种数据结构,如vector 、list 、deque 、set 、map 等,用来存放数据 |
算法 | 各种常用的算法,如sort 、find 、copy 、for_each 等 |
迭代器 | 扮演了容器与算法之间的胶合剂 |
仿函数 | 行为类似函数,可作为算法的某种策略 |
适配器 | 一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西 |
空间配置器 | 负责空间的配置与管理 |
2.2 STL中的容器,算法,迭代器
- 容器:置物之所也。
STL容器: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。
分类:
① 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。
② 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。
算法(Algorithms):有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题。
分类:
① 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,删除等等
② 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。
每个容器都有自己专属的迭代器。迭代器使用非常类似于指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针。
分类如下表:
种类 | 功能 | 支持运算 |
---|---|---|
输入迭代器 | 对数据的只读访问 | 只读,支持++、==、!= |
输出迭代器 | 对数据的只写访问 | 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、<、<=、>、>= |
2.2.1 用vector对容器算法迭代器再认识
STL中最常用的容器为vector
,可以理解为数组。
1. vector存放内置数据类型
容器: vector
算法: for_each
迭代器:vector<int>::iterator
//eg
#include<vector>//vector容器的头文件
#include<algorithm>//标准算法头文件
using namespace std;
void print(int val)
{
cout << val;
}
int main()
{
//创建一个int类型vector容器,相当于int数组
vector <int> v;
//向容器插入数据
v.push_back(0);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
//通过迭代器访问容器中的数据
vector <int>::iterator ItBegin = v.begin();//起始迭代器,指向容器中的第一个元素
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
//vector 中:0 1 2 3
// | |
// begin end
//
//第一种遍历方式
while (ItBegin != ItEnd)
{
cout << *ItBegin;
ItBegin++;
}
//第二种遍历方式(相当于整合第一种方式)
for (vector<int >::iterator begin = v.begin(); begin != v.end(); begin++)
{
cout << *begin;
}
//第三种遍历方式
for_each(v.begin(), v.end(), print);
/* FUNCTION TEMPLATE for_each
template <class _InIt, class _Fn>
_CONSTEXPR20 _Fn for_each(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn _Func) { // perform function for each element [_First, _Last)
_Adl_verify_range(_First, _Last);
auto _UFirst = _Get_unwrapped(_First);
const auto _ULast = _Get_unwrapped(_Last);
for (; _UFirst != _ULast; ++_UFirst) {
_Func(*_UFirst);
}
return _Func;
}*/
}
2. vector存放自定义数据类型
// vector存放自定义数据类型
using namespace std;
class person
{
public:
person(string name, int age)
{
this->age = age;
this->name = name;
}
int age;
string name;
};
int main()
{
//person类
vector <person> v;
//创建
person p1("a", 18);
person p2("b", 18);
person p3("c", 18);
person p4("d", 18);
//向容器中添加数据
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
//遍历
for (vector<person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "姓名:" << (*it).age << endl;//it->age
cout << "年龄:" << (*it).name << endl;//it->name
}
//指针类
vector <person*> v1;
//向容器中添加数据
v1.push_back(&p1);
v1.push_back(&p2);
v1.push_back(&p3);
v1.push_back(&p4);
//遍历
for (vector<person*>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
{
cout << "姓名:" << (*it)->age << endl;
cout << "年龄:" << (*it)->name << endl;
}
}
3. vector容器嵌套容器
//vector容器嵌套容器
int main()
{
//大容器
vector< vector<int> > v;
//小容器
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
//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);
}
//将小容器的元素插入到大容器中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//遍历
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
2.3 常用容器
2.3.1 string
2.3.1.1 string基础知识
本质:string
是C++风格的字符串,而string
本质上是一个类。
🔵特点:string
类内部封装了很多成员方法,例如:查找find,拷贝copy,删除delete 替换replace,插入insert。
🔴注意:string
管理char*
所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责。
2.3.1.2 接口
1. 构造函数原型
① string()
:创建一个空的字符串
② string(const char* s)
:使用字符串s初始化
③ string(const string& str)
:使用一个string对象初始化另一个string对象
④ string(int n, char c)
:使用n个字符c初始化
//string的构造函数
#include<string>//string头文件记得写
using namespace std;
int main()
{
//1.默认构造 string()
string s1;
//2.有参构造 string(const char* s);
const char* str = "Hello";
string s2(str);
//3.拷贝构造 string(const string& str);
string s3(s2);
//4.特殊的一种构造 string(int n, char c);
string s4(10, 'a');
}
123456789101112131415
2. 赋值操作
① string& operator=(char c)
:字符赋值给当前的字符串
② string& operator=(const char* s)
:char*类型字符串 赋值给当前的字符串
③ string& operator=(const string& s)
:把字符串s赋给当前的字符串
④ string& assign(const char *s)
:把字符串s赋给当前的字符串
⑤ string& assign(const char *s, int n)
:把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
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)
:用n个字符c赋给当前字符串
//1.string& operator=(char c)
string s1;
s1 = 'a';
//2.string& operator=(const char* s)
const char* str = "hello";
string s2;
s2= str;
//3.string& operator=(const string& s)
string s3;
s3 = s2;
//4.string& assign(const char* s)
string s4;
s4.assign(str);
//5.string& assign(const char* s, int n)
string s5;
s5.assign(str, 3);
//6.string& assign(const string& s)
string s6;
s6.assign(s2);
//7.string& assign(int n, char c)
string s7;
s7.assign(5, 'a');
12345678910111213141516171819202122
3. 字符存取
①char& operator[](int n)
:通过[]方式取字符
②char& at(int n)
: 通过at方法获取字符
int main()
{
string str = "hello world";
//1.char& operator[](int n)
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
cout << str[i] << " ";
}
cout << endl;
//2.char& at(int n)
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
cout << str.at(i) << " ";
}
cout << endl;
//字符修改
str[0] = 'x';
str.at(1) = 'x';
cout << str << endl;
}
123456789101112131415161718192021
4.字符串查找、替换
① int find(const char c, int pos = 0) const
:查找字符c第一次出现位置
② int find(const char* 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 string& str, int pos = 0) const
:查找str第一次出现位置,从pos开始查找
⑤ int rfind(const char c, int pos = 0) const
:查找字符c最后一次出现位置
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n个字符最后一次位置
⑧ int rfind(const string& str, int pos = npos) const
:查找str最后一次位置,从pos开始查找
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 char* s)
:替换从pos开始的n个字符为字符串s
string s1 = "hello!";
string s2 = "nihao,hello,haha";
//1.int find(const char c, int pos = 0) const;
int ret = s2.find('a');//找到返回下标(从0开始),未找到返回-1
//2.int find(const char* s, int pos = 0) const
ret = s2.find("ha");
//3.int find(const char* s, int pos, int n) const
ret = s2.find("ha", 5, 6);
//4.int find(const string& str, int pos = 0) const
ret = s2.find(s1);
//5.int rfind(const char c, int pos = 0) const
ret = s2.rfind('a');
//6.int rfind(const char* s, int pos = npos) const
ret = s2.rfind("ha", 5);
//7.int rfind(const char* s, int pos, int n) const
ret = s2.rfind("ha", 5, 6);
//8.int rfind(const string& str, int pos = npos) const
ret = s2.rfind(s1);
//9.string& replace(int pos, int n,const char* s)
s2.replace(0,7, s1);
//10.string& replace(int pos, int n, const string& str)
s2.replace(0, 7, "haha");
123456789101112131415161718192021222324
5. 插入和删除
① string& insert(int pos, const char* s)
② string& insert(int pos, const string& str)
③ string& insert(int pos, int n, char c)
:在指定位置插入n个字符c
④ string& erase(int pos, int n = npos)
:删除从Pos开始的n个字符
int main()
{
//字符串插入和删除
string str = "hello";
str.insert(1, "111");
cout << str << endl;
str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符
cout << str << endl;
}
12345678910
6. 字符串比较
① int compare(const string &s) const
:与字符串s按字符的ASCII码进行对比,= 返回 0 > 返回 1 < 返回 -1
② int compare(const char *s) const
:同上
const char* str = "nihao";
string s1("nihao");
string s2("nihaoa");
//1.int compare(const string &s) const
int ret=s1.compare(str);
//2.int compare(const char *s) const
ret = s1.compare(s2);
1234567
但大小比较很有缺陷,ehllo和hello结果过是1小于2,ehllo和h还是1小于2,其实没啥用,基本只用于两字符串是否相等上面
7. 字符串拼接
① string& operator+=(char c)
② string& operator+=(const char* s)
③ string& operator=(const string& s)
④ string& append(const char *s)
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)
⑦ string& append(const string &s, int pos, int n)
:字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
string s1 = "hello!";
string s2;
s2 = 'a';
const char* str = "haha";
//1.string& operator+=(const char c)
string s3;
s3+= s2;
//2.string& operator+=(const char* str)
string s4;
s4 += str;
//3.string& operator+=(const string& str)
string s5;
s5 += s1;
//4.string& append(const char* str)
string s6;
s6.append(str);
//5.string& append(const char* s, int n)
string s7;
s7.append(str, 3);
//6.string& append(const string& s)
string s8;
s8.append(s1);
//7.string& append(const string& s, int pos, int n);
string s9;
s9.append(s1, 2, 2);
12345678910111213141516171819202122232425
8. 子串
① 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
int main()
{
string str = "abcdefg";
string subStr = str.substr(1, 3);
cout << "subStr = " << subStr << endl;
string email = "hello@sina.com";
int pos = email.find("@");
string username = email.substr(0, pos);
cout << "username: " << username << endl;
}
123456789101112
2.3.2 vector
2.3.2.1 vector基础知识
vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组。
🔵特点:
① vector
可以动态扩展(不是在原空间之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,释放原空间)。
② vector
容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。
2.3.2.2 接口
1. 构造函数原型
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拷贝给本身
④ vector(const vector &vec)
:拷贝构造函数
//1.vector<T> v
vector <int > v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
//2.vector(v.begin(), v.end())
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
//3.vector(n, elem)
vector<int>v3(10, 100);//10个100
//4.vector(const vector& vec)
vector<int>v4(v1);
123456789101112131415
2. 赋值操作
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)
:构将n个elem拷贝赋值给本身
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
//1.vector& operator=(const vector &vec)
vector <int>v2 = v1;
//2.assign(beg, end)
vector <int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());
//3.assign(n, elem)
vector <int>v4;
v4.assign(10, 100);
123456789101112131415
3. 数据存取
① at(int idx)
:返回索引idx所指的数据
② operator[]
:返回索引idx所指的数据
③ front()
:返回容器中第一个数据元素
④ back()
:返回容器中最后一个数据元素
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
//1.at(int idx)
cout << v1.at(0) << endl;
//2.operator[]
cout << v1[0] << endl;
//3.front()
cout << v1.front() << endl;
//4.back()
cout << v1.back() << endl;
12345678910111213141516
4. 容量和大小
① empty()
:判断容器是否为空
② capacity()
:容器的容量
③ size()
:返回容器中元素的个数
④ resize(int num)
:重新指定容器的长度为num。若容器变长,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被删除。
⑤ resize(int num, elem)
:重新指定容器的长度为num。若容器变长,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除
int main()
{
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
if (v.empty())
{
cout << "vector is empty"<<endl;
}
else
{
cout << "Not empty"<<endl;
cout << "The vector's capacity is :" << v.capacity() << endl;
cout << "The vector's size is :" << v.size() << endl;
}
v.resize(10);
v.resize(10, 1);
}
123456789101112131415161718192021
5. 插入和删除
① push_back(ele)
: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(const_iterator start, const_iterator end)
:删除迭代器从start到end之间的元素
⑦ clear()
:删除容器中所有元素
void print(vector<int> v)
{
if (v.empty())
{
cout << "empty" << endl;
}
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it ;
}
cout << endl;
}
int main()
{
vector <int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
print(v);
v.pop_back();
print(v);
v.insert(v.begin(), 1);
print(v);
v.insert(v.begin(), 10, 1);
print(v);
v.erase(v.begin());
v.erase(v.begin(), v.end());
v.clear();
print(v);
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435
6. 互换容器
① swap(vec)
:将vec与本身的元素互换
void print(vector<int> v)
{
if (v.empty())
{
cout << "empty" << endl;
}
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it ;
}
cout << endl;
}
int main()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
vector<int> v2;
for (int i = 9; i >= 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
cout << "交换前:" << endl;
print(v1);
print(v2);
v2.swap(v1);
cout << "交换后:" << endl;
print(v1);
print(v2);
}
🔴注意:swap
有的收缩内存作用
//swap的收缩内存作用
int main()
{
vector <int> v;
for (int i = 0; i < 999999; i++)
{
v.push_back(i);
}
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
v.resize(3);
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
//收缩内存
vector<int>(v).swap(v); //匿名对象,指针交换后,系统执行完这行代码后匿名对象指向空间立即释放,不会造成内存泄漏
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
}
2.3.3 deque
2.3.3.1 deque基础知识
双端数组,可以对头端进行插入删除操作
与vector区别:
1.vector对于头部的插入删除的效率低,数据量越大,效率越低
2.deque相对而言,对头部的插入删除速度比vector快
3.vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者的内部实现有关
🔵特点:
① deque
对头部的插入删除速度比vector
快
② deque
容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。
内部工作原理
deque
中有一个中控器,维护每段缓冲区中的内容,缓冲区里面存放真实数据。
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
2.3.3.2 接口
① push_back(ele)
: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(const_iterator start, const_iterator end)
:删除迭代器从start到end之间的元素
⑦ clear()
:删除容器中所有元素
//构造函数和赋值操作部分的基础内容,基本和vector没有什么区别
//遍历
void printfde(deque<int>& v)
{
for (deque<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//如果要防止修改的话则需要一个只读的迭代器,即const_iterator和const deque<int>& v
//只读迭代器就是加个const
void printfde(const deque<int>& v)
{
for (deque<int>::const_iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//1.deque<T> deqT
deque<int> d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_front(i);//头插
}
//2.deque(beg, end)
deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
//3.deque(n, elem)
deque<int> d3(10, 100);
//4.deque(const deque &deq)
deque<int> d4(d1);
案例三: 评委打分
案例描述:有5名选手:选手ABCDE,10个评委分别对每一名选手打分,去除最高分,去除评委中最低分,取平均分。
#include<iostream>
#include<string>
#include<queue>
#include<vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(string name, double score)
{
this->score = score;
this->name = name;
}
string name;
double score;
};
void CreatPlayer(vector <Person>& v)
{
string s1 = "选手";
for (int i = 0; i < 5; i++)//5个选手
{
string s2 = "ABCDE";
s2 = s1 + s2[i];//一个比较巧妙的办法,将选手 A两个字符串结合,作为类中的name
double score = 0.0;//设置初始分数为0,作为类中的score
Person p(s2, score);//实例化对象
v.push_back(p);//将一个类放在vector容器中
}
}
void SetScore(vector<Person>& v)
{
deque<double> d;
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)//ABCDE选手
{
//评委随机打分
for (int i = 0; i < 10; i++)//10个评委
{
double x = rand() % 41 + 60;//40-60
d.push_back(x);
}
//分数排序
sort(d.begin(), d.end());
//去掉最高分和最低分
d.pop_front();
d.pop_back();
//计算平均分
double sum = 0;
for (deque<double>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
{
sum = sum + *dit;
}
double avg = sum / d.size();
//将平均分给类中的score
it->score = avg;
}
}
void ShowScore(vector<Person>& v)
{
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << (*it).name << endl << "平均分:" << (*it).score << endl;
}
int main()
{
vector<Person> v;//选手容器
CreatPlayer(v);
SetScore(v);
ShowScore(v);
}
2.3.4 stack
2.3.4.1 stack基础知识
stack一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构,它只有一个出口。栈中进入数据称为 — 入栈 push
,栈中弹出数据称为 — 出栈pop
🔵特点:栈中只有顶端的元素才可以被外界使用,因此栈不允许有遍历行为。
2.3.4.2 接口
构造函数:
① stack<T> stk
:stack
采用模板类实现, stack
对象的默认构造形式
② 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
//eg.
#include <stack>
//栈容器常用接口
void test01()
{
//创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
stack<int> s;
//向栈中添加元素,叫做 压栈 入栈
s.push(10);
s.push(20);
s.push(30);
while (!s.empty()) {
//输出栈顶元素
cout << "栈顶元素为: " << s.top() << endl;
//弹出栈顶元素
s.pop();
}
cout << "栈的大小为:" << s.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031
2.3.5 queue
2.3.5.1 queue基础知识
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。队列中进数据称为 — 入队push
,队列中出数据称为 — 出队 pop
。
🔵特点: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。
2.3.5.2 接口
构造函数:
queue<T> que
:queue
采用模板类实现,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()
:判断堆栈是否为空
size()
:返回栈的大小
#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;
};
void test01() {
//创建队列
queue<Person> q;
//准备数据
Person p1("唐僧", 30);
Person p2("孙悟空", 1000);
Person p3("猪八戒", 900);
Person p4("沙僧", 800);
//向队列中添加元素 入队操作
q.push(p1);
q.push(p2);
q.push(p3);
q.push(p4);
//队列不提供迭代器,更不支持随机访问
while (!q.empty()) {
//输出队头元素
cout << "队头元素-- 姓名: " << q.front().m_Name
<< " 年龄: " << q.front().m_Age << endl;
cout << "队尾元素-- 姓名: " << q.back().m_Name
<< " 年龄: " << q.back().m_Age << endl;
cout << endl;
//弹出队头元素
q.pop();
}
cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.3.6 list
2.3.6.1 list基础知识
链表(list):是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的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
🔵特点:
① 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。
② STL中的链表是一个双向循环链表。
③ 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。
- list的优点:
① 采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出
② 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:
① 链表灵活,但是空间(指针域) 和 时间(遍历)额外耗费较大
2.3.6.2 接口
1. 构造函数原型
① list<T> lst
:采用模板类实现,对象的默认构造形式
② list(beg,end)
:构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身
③ list(n,elem)
:构造函数将n个elem拷贝给本身
④ list(const list &lst)
:拷贝构造函数
#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);
list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
printList(L2);
list<int>L3(L2);
printList(L3);
list<int>L4(10, 1000);
printList(L4);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930
2.赋值和交换
① list& operator=(const list &lst)
: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)
:构将n个elem拷贝赋值给本身
④ swap(lst)
:将lst与本身的元素互换
#include <list>
void printList(const list<int>& L)
{
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值和交换
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
//赋值
list<int>L2;
L2 = L1;
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);
cout << endl;
L1.swap(L2);
cout << "交换后: " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970
3. 容量和大小
① empty()
:判断容器是否为空
② size()
:返回容器中元素的个数
③ resize(int num)
:重新指定容器的长度为num。若容器变长,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被删除。
④ resize(int num, elem)
:重新指定容器的长度为num。若容器变长,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除
#include <list>
void printList(const list<int>& L)
{
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//大小操作
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
if (L1.empty())
{
cout << "L1为空" << endl;
}
else
{
cout << "L1不为空" << endl;
cout << "L1的大小为: " << L1.size() << endl;
}
//重新指定大小
L1.resize(10);
printList(L1);
L1.resize(2);
printList(L1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243
4. 数据存取
① front()
:返回容器中第一个数据元素
② back()
:返回容器中最后一个数据元素
#include <list>
//数据存取
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
//cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
//cout << L1[0] << endl; //错误 不支持[]方式访问数据
cout << "第一个元素为: " << L1.front() << endl;
cout << "最后一个元素为: " << L1.back() << endl;
//list容器的迭代器是双向迭代器,不支持随机访问
list<int>::iterator it = L1.begin();
//it = it + 1;//错误,不可以跳跃访问,即使是+1
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930
5. 插入和删除
① push_back(ele)
:尾部插入元素ele
② push_front(elem)
:开头插入元素ele
③ pop_front()
:从容器开头移除第一个元素
④ pop_back()
:删除容器中最后一个元素
⑤ insert(pos, ele)
:在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置
⑥ insert(pos, int count,ele)
:在pos位置插入n个elem数据,无返回值
⑦ insert(pos,beg,end)
:在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
⑧ erase(pos)
:删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置
⑨ erase(start,end)
:删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置
⑩ remove(elem)
:删除容器中所有与elem值匹配的元素
⑩① clear()
:删除容器中所有元素
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
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);
printList(L);
//尾删
L.pop_back();
printList(L);
//头删
L.pop_front();
printList(L);
//插入
list<int>::iterator it = L.begin();
L.insert(++it, 1000);
printList(L);
//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);
//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);
L.remove(10000);
printList(L);
//清空
L.clear();
printList(L);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364
6. 反转和排序
① reverse()
:反转链表
② sort()
:链表排序
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
bool myCompare(int val1 , int val2)
{
return val1 > val2;
}
//反转和排序
void test01()
{
list<int> L;
L.push_back(90);
L.push_back(30);
L.push_back(20);
L.push_back(70);
printList(L);
//反转容器的元素
L.reverse();
printList(L);
//排序
L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
printList(L);
L.sort(myCompare); //指定规则,从大到小
printList(L);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243
2.3.7 set/ multiset
2.3.7.1 set/ multiset 基础知识
set:所有元素都会在插入时自动被排序。set/multiset
属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。
🔴注意: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
2.3.7.2 接口
1. 构造函数原型和赋值
① set<T> st
:采用模板实现类实现,默认构造函数
② set(const set &st)
:拷贝构造函数
③ set& operator=(const set &st)
:重载等号操作符
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//构造和赋值
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//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;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
2. 大小和交换
① empty()
:判断容器是否为空
② size()
:返回容器中元素的个数
③ swap(st)
:交换两个集合容器
#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;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
if (s1.empty())
{
cout << "s1为空" << endl;
}
else
{
cout << "s1不为空" << endl;
cout << "s1的大小为: " << s1.size() << endl;
}
}
//交换
void test02()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
set<int> s2;
s2.insert(100);
s2.insert(300);
s2.insert(200);
s2.insert(400);
cout << "交换前" << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
cout << endl;
cout << "交换后" << endl;
s1.swap(s2);
printSet(s1);
printSet(s2);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172
3. 插入和删除
① insert(elem)
:在容器中插入元素
② erase(pos)
:删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器
③ erase(start,end)
:删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器
④ erase(elem)
:删除容器中值为elem的元素
⑤ clear()
:删除容器中所有元素
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);
s1.erase(30);
printSet(s1);
//清空
//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243
4. 查找和统计
① 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()
② count(key)
:统计key的元素个数
#include <set>
//查找和统计
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
//查找
set<int>::iterator pos = s1.find(30);
if (pos != s1.end())
{
cout << "找到了元素 : " << *pos << endl;
}
else
{
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int num = s1.count(30);
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637
5. set和multiset区别
① set不可以插入重复数据,而multiset可以
② set插入数据的同时会返回插入结果,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
#include <set>
//set和multiset区别
void test01()
{
set<int> s;
pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第一次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第一次插入失败!" << endl;
}
ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第二次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第二次插入失败!" << endl;
}
//multiset
multiset<int> ms;
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;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041
6. pair对组创建
功能描述:成对出现的数据,利用对组可以返回两个数据
① pair<type, type> p ( value1, value2 )
② pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 )
#include <string>
//对组创建
void test01()
{
pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
cout << "姓名: " << p.first << " 年龄: " << p.second << endl;
pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);
cout << "姓名: " << p2.first << " 年龄: " << p2.second << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1234567891011121314151617181920
7. 容器排序
利用仿函数,可以改变排序规则
//示例一:内置数据类型
#include <set>
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(50);
//默认从小到大
for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//指定排序规则
set<int,MyCompare> s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(30);
s2.insert(50);
for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647
//示例二 set存放自定义数据类型
#include <set>
#include <string>
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)
{
//按照年龄进行排序 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};
void test01()
{
set<Person, comparePerson> s;
Person p1("刘备", 23);
Person p2("关羽", 27);
Person p3("张飞", 25);
Person p4("赵云", 21);
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;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354
2.3.8 map/ multimap
2.3.8.1 map/ multimap基础知识
map中所有元素都是pair。pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,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。map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。
🔴注意:map和multimap区别:
① map不允许容器中有重复key值元素
② multimap允许容器中有重复key值元素
- 优点:
可以根据key值快速找到value值
2.3.8.2 接口
1. 构造和赋值
① map<T1, T2> mp
:采用模板实现类实现,默认构造函数
② map(const map &mp)
:拷贝构造函数
③ map& operator=(const map &mp)
:重载等号操作符
#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; //默认构造
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
printMap(m);
map<int, int>m2(m); //拷贝构造
printMap(m2);
map<int, int>m3;
m3 = m2; //赋值
printMap(m3);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435
2. 大小和交换
① size()
:返回容器中元素的数目
② empty()
:判断容器是否为空
③ swap(st)
:交换两个集合容器
#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));
if (m.empty())
{
cout << "m为空" << endl;
}
else
{
cout << "m不为空" << endl;
cout << "m的大小为: " << m.size() << endl;
}
}
//交换
void test02()
{
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));
map<int, int>m2;
m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
m2.insert(pair<int, int>(6, 300));
cout << "交换前" << endl;
printMap(m);
printMap(m2);
cout << "交换后" << endl;
m.swap(m2);
printMap(m);
printMap(m2);
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263
3. 插入和删除
① insert(elem)
:在容器中插入元素
② erase(pos)
:删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器
③ erase(start,end)
:删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器
④ erase(key)
:删除容器中值为key的元素
⑤ clear()
:删除容器中所有元素
#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()
{
//插入
map<int, int> m;
//第一种插入方式
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
//第二种插入方式
m.insert(make_pair(2, 20));
//第三种插入方式
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
//第四种插入方式
m[4] = 40;
printMap(m);
//删除
m.erase(m.begin());
printMap(m);
m.erase(3);
printMap(m);
//清空
m.erase(m.begin(),m.end());
m.clear();
printMap(m);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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4. 查找和统计
① 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()
② count(key)
:统计key的元素个数
#include <map>
//查找和统计
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));
//查找
map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
if (pos != m.end())
{
cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
}
else
{
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int num = m.count(3);
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435
7. 容器排序
利用仿函数,可以改变排序规则
#include <map>
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
//默认从小到大排序
//利用仿函数实现从大到小排序
map<int, int, MyCompare> m;
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(5, 50));
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;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233
案例四:员工分组
案例描述:
- 公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHIJ),10名员工进入公司之后,需要指派员工在那个部门工作
- 员工信息有: 姓名 工资组成;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进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <ctime>
#include <iostream>
//部门的编号
#define CEHUA 0 //策划
#define MEISHU 1 //美术
#define YANFA 2 //研发
using namespace std;
//员工类
class Worker
{
public:
Worker(string name,int salary)
{
this->name = name;
this->salary = salary;
}
string name;//姓名
int salary;//工资
};
//创建员工
void CreatWorker(vector<Worker>& w,int n)
{
string name;
int salary;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
name= "员工";
char temp = (char)('A' + i);
name = name + temp;//员工 ABCDEFG...
salary = rand() % 1000 + 1000;//salary:1000-1999
Worker worker(name, salary);//用name和salary实例化类
w.push_back(worker);//将实例化的类放入vector容器中
}
}
void ClassifyWorker(multimap<int, Worker>& m, vector <Worker> &w,int n)
{
for (int i = 0;i < n; i++)
{
int id = rand() % 3;//0 1 2
m.insert(make_pair(id, w.at(i)));
}
}
void ShowWorkerByGourp(multimap<int, Worker>& m)
{
cout << "策划部门:" << endl;
multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数
int index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
cout << "姓名: " << pos->second.name << " 工资: " << pos->second.salary << endl;
}
cout << "----------------------" << endl;
cout << "美术部门: " << endl;
pos = m.find(MEISHU);
count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
cout << "姓名: " << pos->second.name << " 工资: " << pos->second.salary << endl;
}
cout << "----------------------" << endl;
cout << "研发部门: " << endl;
pos = m.find(YANFA);
count = m.count(YANFA); // 统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
cout << "姓名: " << pos->second.name << " 工资: " << pos->second.salary << endl;
}
}
int main()
{
srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子,为了产生随机工资和部门编号
vector <Worker> w; //员工信息
multimap<int, Worker> m; //部门编号 + 员工信息
int number; //员工数目
cout << "please input the number of employees:";
cin >> number;
//创建员工
CreatWorker(w,number);
//员工分部门
ClassifyWorker(m,w, number);
//按部门输出
ShowWorkerByGourp(m);
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596
三、STL- 函数对象
3.1 函数对象
3.1.1 函数对象的基础知识
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
3.1.2 函数对象使用
🔵特点:
- 普通函数共性:可以有参数,返回值
- 仿函数特性:可以有自己的状态
- 函数对象可以作为参数传递
class MyAdd
{
public:
MyAdd()
{
count = 0;
}
int count;
//1.普通函数共性:可以有参数,返回值
int operator()(int a, int b)
{
//2.仿函数特性:可以有自己的状态
count++;
return a + b;
}
};
//3.函数对象可以作为参数传递
void test(MyAdd& ma, int a, int b)
{
cout<<ma(a, b)<<endl;
}
int main()
{
MyAdd ma;
cout << ma(10, 10) << endl;
cout << ma(10, 20) << endl;
cout << ma.count << endl;
test(ma, 10, 30);
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930
3.2 谓词
3.2.1 谓词的基础知识
谓词:返回bool类型的仿函数
一元谓词:operator()接受一个参数
二元谓词 :operator()接受两个参数
3.2.2 一元谓词
class GreatFive
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val > 5;
}
};
int main()
{
vector<int> v;
srand((unsigned int)time(NULL));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back((rand() % 10));//随机放入0-9数字
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout<<v.at(i);
}
cout << endl;
//找第一个大于5的数字
vector<int> ::iterator it=find_if(v.begin(), v.end(), GreatFive());//GreatFive 匿名函数对象
if (it == v.end())
{
cout << "Not Find" << endl;
}
else
{
cout << "Find!" << *it << endl;
}
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233
find_if函数原型:
3.2.3 二元谓词
class MyCompare
{
public:
//两个参数——二元谓词
bool operator()(int num1,int num2)
{
return num1 > num2;
}
};
int main()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(3);
v.push_back(2);
v.push_back(5);
//默认sort从小到大
cout << "sort排序默认输出:" << endl;
sort(v.begin(), v.end());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it<<" ";
}
cout << endl;
//从大到小
cout << "sort排序从大到小输出:" << endl;
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334
3.3 内建函数对象
3.3.1 内建函数对象意义
概念:STL内建了一些函数对象。
分类: ①算术仿函数 ②关系仿函数 ③逻辑仿函数
用法: 和一般函数完全相同,但需要引入头文件 #include<functional>
3.3.2 算术仿函数
作用:实现四则运算
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
🔴注意: 其中negate
是一元运算,其他都是二元运算
void test1()
{
//取反
negate<int> n;
cout << n(10) << endl;
}
void test2()
{
//相加
plus<int>p;
cout << p(1, 2) << endl;
}
int main()
{
test1();
test2();
return 0;
}
123456789101112131415161718
3.3.3 关系仿函数
仿函数原型:
template<class T> bool equal_to<T>
//等于
template<class T> bool not_equal_to<T> emplate<class T> T minus<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
class MyComper
{
public:
bool operator()(int num1,int num2)
{
return num1 > num2;
}
};
int main()
{
vector<int> v;
v.push_back(2);
v.push_back(1);
v.push_back(4);
v.push_back(3);
sort(v.begin(), v.end()); //默认:升序
sort(v.begin(), v.end(), MyComper()); //自定义:降序
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>()); //与上面一条语句等价
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it;
}
cout << endl;
}
123456789101112131415161718192021222324
3.3.4 逻辑仿函数
仿函数原型:
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
int main()
{
vector<bool> v1;
v1.push_back(true);
v1.push_back(false);
v1.push_back(true);
v1.push_back(false);
for (vector<bool>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
{
cout << *it;
}
cout << endl;
//将v的元素放在v1中而且元素取反
vector<bool> v2;
v2.resize(v1.size());
transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
{
cout << *it;
}
cout << endl;
}
1234567891011121314151617181920212223
四、STL- 常用算法
4.1 常用遍历算法
4.1.1 for_each
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
class MyPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void Print1(int val)
{
cout << val << " ";
}
int main()
{
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), Print1);
cout << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint());
return 0;
}
4.1.2 transform
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
目标容器需要提前开辟空间
class TransForm
{
public:
int operator()(int val)
{
return val+10;//原数据+10
}
};
void print(int val)
{
cout << val << " ";
}
int main()
{
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
v.push_back(i);
vector<int> TargetV; //目标容器
TargetV.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间
transform(v.begin(), v.end(), TargetV.begin(), TransForm());
for_each(TargetV.begin(), TargetV.end(), print);
}
4.2 常用查找算法
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
//二分查找法
count
//统计元素个数
count_if
//按条件统计元素个数
4.2.1 find
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 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素
class person
{
public:
person(string name, int age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
bool operator==(const person& p)
{
if (this->name == p.name && this->age == p.age)
return true;
else
return false;
}
string name;
int age;
};
int main()
{
//1.内置数据类型
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
vector<int>::iterator it1 = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (it1 == v.end())
cout << "NOT FIND!" << endl;
else
cout << "FIND" << endl;
//2.自定义数据类型
vector<person> p;
person p1("a", 0);
person p2("b", 1);
person p3("c", 2);
p.push_back(p1);
p.push_back(p2);
p.push_back(p3);
vector<person>::iterator it2 = find(p.begin(), p.end(), p2);
if (it2 == p.end())
cout << "NOT FIND!" << endl;
else
cout << "FIND" << endl;
return 0;
}
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4.2.2 find_if
函数原型:find_if(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 函数或者谓词(返回bool类型的仿函数)
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
//内置数据类型
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 + 1);
}
vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
cout << "没有找到!" << endl;
}
else {
cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;
}
}
//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
public:
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);
vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
if (it == v.end())
{
cout << "没有找到!" << endl;
}
else
{
cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
}
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990
4.2.3 adjacent_find
函数原型: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
#include <algorithm>
#include <vector>
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(5);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(3);
//查找相邻重复元素
vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
if (it == v.end()) {
cout << "找不到!" << endl;
}
else {
cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;
}
12345678910111213141516171819202122
4.2.4 binary_search
函数原型:bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
// 查找指定的元素,查到 返回true 否则false
// 注意: 在无序序列中不可用
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素
#include <algorithm>
#include <vector>
void test01()
{
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
//二分查找
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2);
if (ret)
{
cout << "找到了" << endl;
}
else
{
cout << "未找到" << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031
4.2.5 count
函数原型:count(iterator beg, iterator end, value);
// 统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 统计的元素
#include <algorithm>
#include <vector>
//内置数据类型
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
int num = count(v.begin(), v.end(), 4);
cout << "4的个数为: " << num << endl;
}
//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", 25);
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 << "num = " << num << endl;
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475
4.2.6 count_if
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
#include <algorithm>
#include <vector>
class Greater4
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val >= 4;
}
};
//内置数据类型
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());
cout << "大于4的个数为: " << num << endl;
}
//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 AgeLess35
{
public:
bool operator()(const Person &p)
{
return p.m_Age < 35;
}
};
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", 25);
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(), AgeLess35());
cout << "小于35岁的个数:" << num << endl;
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182
4.3 常用排序算法
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,并存储到另一容器中
reverse
// 反转指定范围的元素
4.3.1 sort
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
#include <algorithm>
#include <vector>
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);
//sort默认从小到大排序
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
//从大到小排序
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435
4.3.2 random_shuffle
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
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <ctime>
class myPrint
{
public:
void operator()(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);
}
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
//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;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738
4.3.3 merge
函数原型:merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 容器元素合并,并存储到另一容器中
// 注意: 两个容器必须是有序的
// 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
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(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 + 1);
}
vector<int> vtarget;
//目标容器需要提前开辟空间
vtarget.resize(v1.size() + v2.size());
//合并 需要两个有序序列
merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());
for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839
4.3.4 reverse
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
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(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 << "反转后: " << endl;
reverse(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
4.4 常用拷贝和替换算法
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
4.4.1 copy
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
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i + 1);
}
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;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334
4.4.2 replace
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
// newvalue 新元素
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(10);
v.push_back(20);
cout << "替换前:" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
//将容器中的20 替换成 2000
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;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142
4.4.3 replace_if
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 替换的新元素
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
class ReplaceGreater30
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val >= 30;
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(10);
v.push_back(20);
cout << "替换前:" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
//将容器中大于等于的30 替换成 3000
cout << "替换后:" << endl;
replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152
4.4.4 swap
函数原型:swap(container c1, container c2);
// 互换两个容器的元素
// c1容器1
// c2容器2
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(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+100);
}
cout << "交换前: " << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
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;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344
4.5 常用算术生成算法
算术生成算法属于小型算法,使用时包含的头文件为 #include <numeric>
accumulate
// 计算容器元素累计总和
fill
// 向容器中添加元素
4.5.1 accumulate
函数原型:accumulate(iterator beg, iterator end, value);
// 计算容器元素累计总和
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 起始值
#include <numeric>
#include <vector>
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;
}
12345678910111213141516171819202122
4.5.2 fill
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 填充的值
#include <numeric>
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.resize(10);
//填充
fill(v.begin(), v.end(), 100);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233
4.6 常用集合算法
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
4.6.1 set_intersection
函数原型:set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 求两个集合的交集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// 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
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(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> vTarget;
//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));
//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector<int>::iterator itEnd =
set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142
4.6.2 set_union
函数原型:set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 求两个集合的并集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// 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
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(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> vTarget;
//取两个容器的和给目标容器开辟空间
vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector<int>::iterator itEnd =
set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041
4.6.3 set_difference
函数原型:set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 求两个集合的差集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// 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
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(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> vTarget;
//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size()));
//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
cout << "v1与v2的差集为: " << endl;
vector<int>::iterator itEnd =
set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;
cout << "v2与v1的差集为: " << endl;
itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
完结散花🎉🎉🎉
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