初识STL
- **set容器/multiset容器**
- **set容器——构造和赋值**
- **set容器——大小和交换**
- **set容器——插入和删除**
- **set容器的查找和统计**
- **set和multiset的区别**
- **set的相关操作源码：**
- **multiset的相关操作源码**
- **pair使用——pair队组的创建**
- **set容器——排序**
- **set容器——自定义数据类型**
- **map容器**
- **map容器——基本概念**
- **map容器——构造和赋值**
- **map容器——大小和交换**
- **map容器——插入和删除**
- **map容器——查找和统计**
- **map容器——排序**
- **STL——案例**
- **员工分组**
set容器/multiset容器
set容器——构造和赋值
set容器时关联式容器
所有的元素在插入时都会被排序
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
在二叉搜索树中，通常不允许插入相同的数，因为二叉搜索树是一种有序的数据结构，相同的数会破坏它的有序性。如果插入相同的数，可能会导致搜索、删除等操作出现问题。但是在其他类型的二叉树中，比如普通的二叉树，是允许插入相同的数的。
C++ STL中的set容器是一种关联式容器，它的元素按照一定的排序规则自动排序。set容器的insert函数会将元素插入到容器中，并保持容器中元素的有序性。set容器的默认排序顺序是按照元素的升序进行排序，也就是从小到大的顺序
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <set>
//set容器构造和赋值
void printSet(set<int>&s1)
{
for (set<int>::const_iterator it =s1.begin(); it != s1.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(30);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
//遍历容器
//set容器的特点:所有的元素插入的时候会自动被排序
//set容器不允许插入重复的值
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 EXIT_SUCCESS;
}
set容器——大小和交换
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <set>
//set容器构造和赋值
void printSet(set<int>&s1)
{
for (set<int>::const_iterator it = s1.begin(); it != s1.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(30);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
printSet(s1);
if (s1.empty())
{
cout << "s1为空" << endl;
}
else
{
cout << "s1不为空" << endl;
cout << "s1的大小为:" << s1.size() << endl;
}
set<int>s2;
//插入数据 只有insert方式
s2.insert(66);
s2.insert(11);
s2.insert(33);
s2.insert(22);
cout << "交换前: " << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
cout << "交换后: " << endl;
s1.swap(s2);
printSet(s1);
printSet(s2);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
set容器——插入和删除
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <set>
//set容器插入和删除
void printSet(set<int>&s1)
{
for (set<int>::const_iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
set<int>s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
//遍历
printSet(s1);
//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);//删除的是10
//删除重载版本
s1.erase(30);
printSet(s1);
//清空
//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
set容器的查找和统计
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <set>
//set容器 查找和统计
void printSet(set<int>&s1)
{
for (set<int>::const_iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
set<int>s1;
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: " << *pos << endl;
}
else
{
cout << "未找到元素" << endl;
}
printSet(s1);
}
void test02()
{
set<int>s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
s1.insert(30);
//统计30的个数
int num = s1.count(30);
//对于set而言 统计结果要么是1要么是0
cout << "num= " << num << endl;
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
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)
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
set和multiset都是STL中的关联容器，它们的主要区别在于元素的唯一性和插入操作的方式。
set中的元素是唯一的，即每个元素只能出现一次。当我们向set中插入一个已经存在的元素时，set会忽略这个插入操作。set中的元素按照一定的排序规则进行排序，这个排序规则可以通过自定义比较函数来指定。
multiset中的元素可以重复，即每个元素可以出现多次。当我们向multiset中插入一个已经存在的元素时，multiset会将这个元素插入到容器中。multiset中的元素同样按照一定的排序规则进行排序，这个排序规则也可以通过自定义比较函数来指定。
另外，set和multiset的插入操作方式也不同。set中的插入操作使用insert函数，而multiset中的插入操作使用insert或者emplace函数。insert函数会将元素插入到容器中，而emplace函数会在容器中直接构造元素。
综上所述，set适用于需要保证元素唯一性的场景，而multiset适用于需要允许元素重复的场景。
set的相关操作源码：
insert源码
insert源码的返回值：
multiset的相关操作源码
insert源码：
insert源码的返回值：是一个迭代器
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
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 << "第一次插入成功" << endl;
}
else
{
cout << "第一次插入失败" << endl;
}
multiset<int>ms;
//允许插入重复值
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 EXIT_SUCCESS;
}
multiset的insert函数会返回一个迭代器，指向插入的元素。如果插入成功，这个迭代器就是指向新插入的元素；如果插入失败，这个迭代器就是指向已经存在的元素。
因为multiset允许存储重复的元素，所以在插入元素时不需要检测是否已经存在相同的元素。如果已经存在相同的元素，插入操作会将新元素插入到已有元素的后面，因此不会影响multiset中已有元素的顺序。
pair使用——pair队组的创建
pair对组的作用：
pair对组通常用于将两个值组合在一起，以便更方便地进行处理。pair对组可以用于实现各种数据结构，例如哈希表、二叉搜索树等。在C++中，pair对组是一个标准库类型，可以用于将两个值组合在一起，并提供了一些方便的方法来访问这些值。例如，可以使用pair对组来表示一个坐标点，其中第一个值表示x坐标，第二个值表示y坐标。这样，可以将多个坐标点存储在一个vector或者其他容器中，并方便地进行访问和处理。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
//pair对组的创建
void test01()
{
//第一种方式
pair<string, int>p("Tom", 20);
cout << "姓名: " << p.first << " 年龄: " << p.second << endl;
//第二种方式
pair<string, int>p2 = make_pair("Jerry", 30);
cout << "姓名: " << p2.first << " 年龄: " << p2.second << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
set容器——排序
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:
用仿函数，可以改变排序规则
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <set>
//set容器排序
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2)const
{
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
//模板参数列表放的是数据类型
//仿函数本质上是类型
set<int,MyCompare>s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(30);
for (set<int>::const_iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//指定排序规则 从大到小
set<int>s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(50);
s2.insert(30);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
set容器——自定义数据类型
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <set>
#include <string>
//set容器排序
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 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;
Person p1("刘备", 24);
Person p2("关羽", 28);
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;
}
cout << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
map容器
map容器——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
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值
map和multimap区别：
map不允许容器中有重复key值元素. multimap允许容器中有重复key值元素
在C++ STL中，map容器的底层实现通常是红黑树。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它能够保证在最坏情况下，插入、删除、查找操作的时间复杂度都是O(log n)。由于map容器需要支持快速的查找、插入、删除等操作，因此使用红黑树作为底层实现可以保证其高效性能。但是，具体实现可能因不同的编译器和操作系统而有所不同。
map容器——构造和赋值
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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()
{
//模板写两个参数类型
//第一个参数是key值起到了所有的作用
//第二个参数value值起到了实值的作用
//创建map容器
map<int, int>m;
//匿名的队组
//默认的排序是按照key排序的
//map容器插入重复的key插不进去
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(3, 20));
m.insert(pair<int, int>(2, 30));
m.insert(pair<int, int>(4, 40));
printMap(m);
//拷贝构造
map<int, int>m2(m);
printMap(m2);
//赋值
map<int, int>m3;
m3 = m2;
printMap(m3);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
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
map容器——大小和交换
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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));
printMap(m);
if (m.empty())
{
cout << "m为空" << endl;
}
else
{
cout << "m不为空" << endl;
cout << "m的大下" << m.size() << endl;
}
}
void test02()
{
map<int, int>m1;
m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
m1.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(m1);
printMap(m2);
m1.swap(m2);
cout << "交换后: " << endl;
printMap(m1);
printMap(m2);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
map容器——插入和删除
map容器插入 m[4] = 40的缺点主要有以下几点：
1.可能会覆盖原有的键值对：如果map中已经存在键为4的键值对，那么插入m[4] = 40会覆盖原有的值，导致数据丢失。
2.可能会导致迭代器失效：插入新的键值对可能会导致原有的迭代器失效，因为插入操作可能会导致内存重新分配，从而使原有的迭代器指向的内存地址失效。
3.可能会导致性能下降：插入新的键值对可能会导致map内部的红黑树结构发生变化，从而导致性能下降。特别是如果插入的键值对数量较多，可能会导致树的高度增加，从而使查找、插入、删除等操作的时间复杂度增加。
因此，在插入新的键值对时，应该先判断map中是否已经存在相同的键，如果存在，则可以选择更新原有的值，或者放弃插入操作；如果不存在，则可以使用insert()函数插入新的键值对，这样可以避免上述问题。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
//map容器 插入和删除
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
//map容器下面的值类型
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
//第四种
m[4] = 40;
printMap(m);
//第四种插入的缺点:
//[]不建议插入，用途：可以利用key访问到value
//cout << m[5] << endl;
//删除
m.erase(m.begin());
printMap(m);
//重载版本的删除
m.erase(3);//按照key删除 不是按照value来删除的
printMap(m);
//按照区间来删除
m.erase(m.begin(),m.end());
printMap(m);
//清空
m.clear();
printMap(m);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
map容器——查找和统计
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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));
printMap(m);
if (m.empty())
{
cout << "m为空" << endl;
}
else
{
cout << "m不为空" << endl;
cout << "m的大下" << m.size() << endl;
}
}
void test02()
{
map<int, int>m1;
m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
m1.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(m1);
printMap(m2);
m1.swap(m2);
cout << "交换后: " << endl;
printMap(m1);
printMap(m2);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
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)
map容器——排序
map容器默认排序规则为按照key值进行从小到大排序
接下来利用仿函数，可以改变排序规则
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1,int v2)const
{
//降序
return v1 > v2;
}
};
//map容器 排序
void test01()
{
//统计
map<int, int,MyCompare>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));
m.insert(pair<int, int>(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 EXIT_SUCCESS;
}
STL——案例
员工分组
公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHI)，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
1.创建10名员工，放到vector中
2.遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
3.分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中
4.分部门显示员工信息
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
#include <ctime>
using namespace std;
#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2
class Worker
{
public:
string m_Name;
int m_Salary;
};
void createWorker(vector<Worker>&v)
{
string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Worker worker;
worker.m_Name = "员工";
worker.m_Name += nameSeed[i];
worker.m_Salary = rand() % 10001 + 10000;
//将员工放入到容器中
v.push_back(worker);
}
}
//员工分组
void setGroup(vector<Worker>&v, multimap<int, Worker>&m)
{
for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//产生随机部门编号
int deptId = rand() % 3;//0 1 2
//将员工插入到分组中
//key部门编号，value具体员工
m.insert(make_pair(deptId, *it));
}
}
void showWorkerByGroup(multimap<int,Worker>&m)
{
//0 A B C 1 D E 2 F G
cout << "策划部门: " << endl;
multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
int count = m.count(CEHUA);//统计策划部门具体人数
int index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
cout << "姓名: " << pos->second.m_Name << " 工资 " << pos->second.m_Salary << endl;
}
cout << "---------------------" << endl;
cout << "美术部门: " << endl;
pos = m.find(MEISHU);
count = m.count(MEISHU);//统计策划部门具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
cout << "姓名: " << pos->second.m_Name << " 工资 " << pos->second.m_Salary << endl;
}
cout << "---------------------" << endl;
cout << "研发部门: " << endl;
pos = m.find(YANFA);
count = m.count(YANFA);//统计策划部门具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
cout << "姓名: " << pos->second.m_Name << " 工资 " << pos->second.m_Salary << endl;
}
}
int main()
{
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建员工
vector<Worker>vWorker;
createWorker(vWorker);
//2、员工分组
multimap<int, Worker>mWorker;
setGroup(vWorker, mWorker);
测试
//for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
//{
// cout << "姓名: " << it->m_Name << " 工资: " << it->m_Salary << endl;
//}
//3、分组显示员工
showWorkerByGroup(mWorker);
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
