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C++中的STL

news 来源：原创 2025/6/10 2:31:17

STL（标准模板库）在广义上分为：容器，算法，迭代器

容器和算法之间通过迭代器进行无缝衔接

STL大体上分为六大组件:分别为容器，算法，迭代器，仿函数，适配器，空间配置器

容器：各种数据结构
算法：各种常用的算法
迭代器：扮演了容器和算法间的桥梁
仿函数：行为类似函数
适配器：修饰容器或者仿函数或者迭代器接口的东西
空间配置器：负责空间的配置和管理

1.实例

头文件：#include<vector>

容器：vector ：语法：vector<数据类型> 容器名;

方法：插入数据：容器名.push_back(数据);

迭代器：

vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//定义起始迭代器，指向容器的第一个位置
vector<int>::iterator itEnd = v.end(); //结束迭代器，指向容器最后一个元素的下一个位置

2.string容器

string是一个类，类内部封装了char*，并且封装了多个成员方法

构造函数

string():构造一个空的字符串如：string str;
string(const char *s):使用字符串s来初始化·
string(const string &str)使用另一个string来初始化这个string对象
string(int n,char c)使用n个c来初始化对象

赋值操作

方法1
void test01()
{string str1;str1 = "hello world"
}方法2
void test01()
{string str2;str2 = str1;
}方法3
void test01()
{string str3;str3 = 'a';
}方法4
void test01()
{string str4;str4.assgin("hello world");
}方法5
void test01()
{string str5;str5.assgin("hello world",5);
}方法6
void test01()
{string str6;str6.assgin(str5);
}方法7
void test01()
{string str7;str7.assgin(5,'x');
}

字符串拼接

void text01()
{string str1 = "wjm";str1 += "041006";
}void text01()
{string str2 = "wjm04100";str1 += '6';
}void text01()
{string str3 = "041006";str1 += str3;
}剩下的使用append进行追加不具例子
和上面使用assgin进行赋值操作相差不大

查找与替换

查找
void test01()
{string str1 = "wjm041006";str1.find("04");//返回从零开始计数的初始位置，没有的话返回 -1
}rfind同find的区别rfind从右向左查找
find从左向右查找替换操作
void test01()
{string str1 = "wjm041006";str1.replace(0,2,"wwww");
}//这个的输出结果为wwww041006

字符串比较

= 返回0

> 返回1

< 返回 -1

void test01()
{string str1 = "hello";string str2 = "hello";cout << str1.compare(str2) << endl;
}//输出0;
//介绍一下字符串比较规则
//从第一个字符开始向后比较，如果两个字符对应位置相等，继续向后比较
//如果不相等，那么根据ascll值进行比较

string字符的存取

上面的方法同数组类似

下面的通过at方法

void test01()
{string str1 = "wjm041006"cout<<str1.at(0)<<endl;
}//输出w

插入与删除

void test01()
{string str = "wjm041006";str.insert(1,"www");str.erase(1,3);
}//输出结果为wjm041006

子串获取

函数原型

string substr(int pos = 0,int n = npos)const;

void test01()
{string str = "wjm041006";string substr = str.substr(0,2);cout<<substr<<endl;
}//输出结果为wjm

3.vector容器

vector数据结构和数组非常类似，也称为单端数组

不同之处在于vector可以动态扩展

其动态扩展并不是在原空间之后续接新空间，而是寻找更大的内存空间进行拷贝，随后释放原空间

构造函数

void test01()
{vector<int> v1;vector<int> v2(v1.begin(),v1.end());vector<int> v3(10,100);//前面表示个数，后面表示值vector<int> v4(v3);
}

赋值操作

void test01()
{vector<int> v1;for(int i=0;i<10;i++) v1.push_back(i);vector<int> v2;v2 = v1;vector<int>v3;v3.assgin(v1.begin(),v1.end());vector<int> v4;v4.assgin(10,100);
}

容量和大小

void test01()
{vector<int> v1;for(int i=0;i<10;i++) v1.push_back(i);if(v1.empty()) cout<<"v1为空"<<endl;cout<<"v1的容量"<<v1.capacity()<<endl;cout<<"v1的大小"<<v1.size()<<endl;v1.resize(15);cout<<"v1的大小"<<v1.size()<<endl;//默认以0填充新的位置
}

插入和删除

void test01()
{vector<int> v1;for(int i=0;i<10;i++) v1.push_back(i);v1.pop_back();//删除尾部元素v1.insert(v1.begin(),100);//第一个参数为迭代器，第二个为数值v1.erase(v1.begin());//删除迭代器位置元素v1.clear();
}

note:vector insert方法使用的为迭代器，string为位置

数据存取

vector的数据存取同string类似

互换容器swap

功能为实现两个容器内元素进行互换

代码非常简单 v1.swap(v2);

当重新指定容器大小的时候，可能由于之前使用的容量大造成容量浪费

使用

vector<int> (v1).swap(v1);

可以重新分配容量

预留空间

减少vector在动态容量扩展中的次数

v.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

deque容器

双端数组，可以进行头部的插入和删除操作

为什么deque可以进行双端插入呢？

在于其内部存在一个中控器，存放各个缓冲区的地址，然后缓冲区存放真实数据，这样使得deque看起来像连续的内存空间，但其访问速度要相对vector慢上一些，原因在于其要先找到对应缓冲区的地址，然后再访问数据

构造函数

void test01()
{deque<int>d1;deque<int>d2(d1.begin(),d1.end());deque<int>d3(10,100);deque<int>d4(d3);
}

deque的其余操作基本同vector一致

deque没有容量的概念

deque可以进行头插，头删和尾插，尾删

其余插入删除操作和vector类似

stack栈式容器

特点

先进后出，只有一个出口，只在顶部进出，因为只有栈顶元素才可以被外界访问到，所以不可以进行遍历，但是可以判断容器是否为空，以及其中元素数目

入栈：push

出栈：pop

举个例子，弹匣，只能从顶端往里面放，顶端弹出，然后每次使用的是最上的一颗子弹

常用接口

void test01()
{stack<int> s;s.push(1);s.push(2);if(!s.empty()){cout<< "栈顶元素："<<s.top()<<endl;s.pop();}cout<<"栈的大小："<<s.size()<<endl;
}

queue队列容器

遵循规则:先进后出，存在两个出口，但是出去只能从队首出，进入从队尾进入

只有队首和队尾才可以被外界访问到，因此队列也不允许有遍历行为

数据进入叫入队 push

数据出去叫出队 pop

其方法同stack栈相差不大，这里就不多做介绍了

list链表

功能：将数据进行链式存储

链表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

链表由一系列节点组成

包含两个域：分别为存储数据元素的数据域以及下一个结点地址的指针域

STL中给提供的链表是一个双向循环链表

存在两个指针域，一个指向前面的结点，一个指向后面的结点，同时最后一个结点指向第一个结点

链表中的迭代器只会支持前移和后移，属于双向迭代器

构造函数

void test01()
{list<int> L1;L1.push_back(10);L1.push_back(20);list<int>L2(L1.begin(),L2.begin);list<int>L3(L2);list<int>L4(10,1000);
}

list构造方式同其余容器的方式基本一致

赋值和交换

大小操作

插入和删除

这里注意pos代表的是迭代器，同时新增方法remove，此方法是可以移除容器中所有域elem相同的元素

list的反转和排序


bool myCompare(int v1,int v2) { return v1>v2; }void test01()
{list<int>  l1;l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(40);l1.push_back(30);//反转操作l1.reverse();l1.sort();//默认为从小到大l1.sort(myCompare);}

note:所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以使用标准算法，内部会存在一些算法

set/multiset集合容器

所有元素都会再插入时自动被排序

均属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现

set中不允许存在重复的元素，multiset允许容器存在重复的元素

set构造函数提供两种构造方法

默认构造函数：set<T> st;

拷贝构造函数：set(const set &st);

赋值操作：重载等号运算符。

note：插入数据仅有insert方式

使用size()判断容器中元素的数据

empty() 判断容器是否为空

swap(st) 交换两个集合容器

set容器的删除操作

set容器的查找与统计

对于set而言，统计的结果要么是0，要么是1

对组

pair<string,int>p("Tom",20);p.first//取出第一个数据
p.second//取出第二个数据pair<string,int>p = make_pair("Tom",20);

改变set容器排序规则

利用仿函数

//set容器排序class mycompare
{
public:bool operator()(int v1,int v2){ return v1>v2; }
}void test01()
{set<int,mycompare> s1;s1.insert(10);s1.insert(20);s1.insert(30);s1.insert(40);//指定排序规则，需要在还没有插入数据的时候确定排序规则}

map元组

map中元素都是键值对

第一个元素为键值，起到一个索引的作用

第二个元素为实值

所有元素回按照元素的键值进行自动排序，底层使用二叉树实现

优点在于可以根据key值快速找到value值

map容器不允许容器存在重复的key元素

构造包括默认构造和拷贝构造

赋值还是重载了等号运算符

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));//迭代器访问map<int,int>::iterator it = m.begin();it -> first;//访问keyit -> second;//访问value
}

查找，统计，插入，删除与set类似，这里不做介绍

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编程日记 2025/6/1 7:57:15

C++ 的 pair 和 tuple

1 std::pair 1.1 C 98 的 std::pair 1.1.1 std::pair 的构造 C 的二元组 std::pair<> 在 C 98 标准中就存在了，其定义如下： template<class T1, class T2> struct pair;std::pair<> 是个类模板，它有两个成员&#x…...

编程日记 2025/6/4 10:39:19

抢十八游戏

前言我国民国一直流传着一个名叫“抢十八”的抢数游戏：参与游戏的两人从1开始轮流报数，每次至少报1个数，最多报2个数，每人报的每个数不得与自已报过的或对方报过的重复，也不得跳过任何一个数。谁先报到18&#xff0c…...

编程日记 2025/6/2 20:15:01

从玩具到工业控制--51单片机的跨界传奇【2】

咱们在上一篇博客里面讲解了什么是单片机《单片机入门》，让大家对单片机有了初步的了解。我们今天继续讲解一些有关单片机的知识，顺便也讲解一下我们单片机用到的C语言知识。如果你对C语言还不太了解的话，可以看看博主的C语言专栏哟&#xff…...

编程日记 2025/6/2 20:15:34

LLM实现视频切片合成前沿知识调研

1.相关产品产品链接腾讯智影https://zenvideo.qq.com/可灵https://klingai.kuaishou.com/即梦https://jimeng.jianying.com/ai-tool/home/Runwayhttps://aitools.dedao.cn/ai/runwayml-com/Descripthttps://www.descript.com/?utm_sourceai-bot.cn/Opus Cliphttps://www.opu…...

编程日记 2025/5/29 16:56:54

1.实例

2.string容器

构造函数

赋值操作

字符串拼接

查找与替换

字符串比较

string字符的存取

插入与删除

子串获取

3.vector容器

构造函数

赋值操作

容量和大小

插入和删除

数据存取

互换容器swap

预留空间

deque容器

构造函数

stack栈式容器

常用接口

queue队列容器

list链表

构造函数

赋值和交换

大小操作

插入和删除

list的反转和排序

set/multiset集合容器

改变set容器排序规则

map元组

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