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c++ STL常用工具的整理和思考

news 来源：原创 2025/9/12 12:01:11

蓝桥杯后，我整理了这些常用的C++ STL工具

作为一个算法竞赛的中等生，以前总觉得STL“花里胡哨”，不如自己写数组和循环踏实。但这次蓝桥杯发现，合理用STL能省很多时间，甚至避免低级错误。下面是我总结的常用知识点和踩过的坑，纯个人视角，适合和我一样的普通选手参考。

一、常用容器：动态数据处理好帮手

1. vector：动态数组怎么用？

刚开始觉得数组够用，后来发现遇到数据量不确定时，vector真的香：

初始化：直接指定大小和初始值，比如vector<int> a(10, 0)就是10个0，不用手动循环。

添加元素：用push_back往末尾加数据，读输入时特别方便：

vector<int> nums;
int x;
while(cin >> x)nums.push_back(x); // 不知道有多少个数，直接边读边加

踩过的坑：删除元素时迭代器会失效！比如vec.erase(it)之后，得用it = vec.erase(it)更新位置，不然继续用it会出错。

2. map和unordered_map怎么选？

统计次数或者需要排序时用map，比如统计字符串里每个字符出现多少次，还能自动按字母顺序排好：

map<char, int> cnt;
for(char c: s) cnt[c]++; // 自动统计，c是字符，cnt[c]是次数
for(auto p: cnt) cout << p.first << ":" << p.second << endl; // 直接输出有序结果

如果不需要排序，只想快速查某个数在不在，就用unordered_map，比如判断数组里有没有重复元素，速度更快。

3. pair：存两个值的简单办法

比如函数要返回两个结果，或者图论里存“距离”和“节点号”，直接用pair：

pair<int, int> p = {3, 5}; // 第一个值是3，第二个是5
cout << p.first << "和" << p.second << endl; // 输出3和5

二、常用算法函数：高效

1. sort：排序怎么用最方便？

基础排序：不管是数组还是vector，直接sort(arr, arr+n)或者sort(vec.begin(), vec.end())，默认从小到大排。

自定义排序：比如结构体按分数从高到低排，写个比较函数或者用lambda：

struct Student { int score, id; };
// 按分数降序，分数相同按id升序
sort(stu.begin(), stu.end(), [](Student a, Student b){return a.score > b.score || (a.score == b.score && a.id < b.id);
});

2. 二分查找：别自己写，用STL！

自己写二分总出错，现在直接用lower_bound找位置，比如在有序数组里找第一个大于等于目标的数：

vector<int> nums = {1,3,5,7,9};
auto it = lower_bound(nums.begin(), nums.end(), 5); // 找到5的位置
if(it != nums.end()) cout << "位置是" << it - nums.begin() << endl; // 输出2（下标从0开始）

3. fill：批量赋值超快捷

初始化大数组时，比如全部设为-1，用fill比循环快多了：

int a[100];
fill(a, a+100, -1); // 一行搞定，数组里全是-1

三、好用的工具类

1. string：字符串处理全靠它

拼接：直接用+，比如读入多个单词拼成一句话，安全又方便：
```
string s = "hello";
s += " world"; // 变成"hello world"
```
找子串：用find找某个字符或字符串的位置，比如判断有没有“abc”：
```
if(s.find("abc") != string::npos) cout << "有这个子串" << endl;
```
长度：直接s.size()，不用像C语言那样算到\0，不怕越界。

2. bitset：位运算变简单了

学状态压缩时发现的，比如用10位二进制表示状态，数1的个数很方便：

bitset<10> bs(123); // 123的二进制是001111011，自动补前导0到10位
cout << bs.count() << endl; // 输出5，因为有5个1

3. priority_queue：堆的快速实现

默认是最小堆（堆顶是最小的数），想实现最大堆得改比较方式，刚开始容易搞反：

priority_queue<int> min_heap; // 最小堆，push(3,1,2)后堆顶是1
// 最大堆需要第三个参数是greater<int>，虽然名字是“更大”，但实际是反着的
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> max_heap;

四、我的总结：STL对中等生的意义

以前觉得用STL是“偷懒”，现在发现：

省时间：比如排序、二分这种常用操作，STL自带的又快又正确，比赛时省下时间想算法。
少出错：STL的容器和算法经过很多人测试，比如vector的扩容、map的自动排序，比自己写安全。
不用求全：作为中等生，先把常用的几个（vector、map、sort、string）练熟，遇到不会的再查，慢慢积累。

当然也踩过不少坑，比如一开始分不清map和unordered_map的区别，写sort的比较函数忘记加const引用导致编译错误。但正是这些错误，让我记住了不同场景该用什么工具。

最后：给和我一样的同学

STL就像身边的同学，刚开始可能觉得陌生，但用熟了就发现很靠谱。不用追求掌握所有细节，先从常用的开始：

数据会变多用vector，要排序的键值对用map，快速查找用unordered_map；
排序用sort，二分用lower_bound，字符串处理直接用string的各种函数；
遇到问题先想STL有没有对应的工具，再查用法（比如“C++ vector删除元素后迭代器怎么处理”）。

比赛后最大的感受是：能用STL解决的问题，就别自己折腾，把精力留给更难的算法题。这篇总结都是自己实实在在的体会，希望能帮到同样在学习路上的你～

c++ STL常用工具的整理和思考

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