C++的STL库

一、vector动态数组

1、概述

动态数组，也就是不定长数组，数组的长度是可以根据我们的需要动态改变的。

在C++里面有已经写好的标准模板库 STL（Standard Template Library）库，实现了集合、映射表、栈、队列等数据结构和排序、查找等算法。我们可以很方便地调用标准库来减少我们的代码量。

C++ 中动态数组写作vector，而C语言中没有标准库，这也是为什么参加比赛推荐用 C++ 而不用C的原因。

尽量不要在比赛中使用指针！

2、构造

使用vector需要引入<vector>头文件、std命名空间

泛型T是我们数组要储存的数据类型，可以是 int、float、double、或者结构体等。初始的时候vector是空的。

cpp

#include "vector"
using namespace std;
int main() {
    vector<int> vec;
    return 0;
}

3、使用

1）插入元素

push_back(T t)：在尾部插入一个元素

cpp

int main() {
    vector<int> vec;
    vec.push_back(1);   // 1
    vec.push_back(2);   // 1 2
    vec.push_back(3);   // 1 2 3
    vec.push_back(4);   // 1 2 3 4
    return 0;
};

2）获取长度与访问元素

size()：获取长度

vec[index]：访问元素（类似数组，首位下标是0）

cpp

int main() {
    vector<int> vec;
    vec.push_back(1);   // 1
    vec.push_back(2);   // 1 2
    cout << vec.size() << endl;	// 2
    cout << vec[1] << endl;		// 2
    return 0;
};

3）修改元素

直接赋值：vec[1] = 1

cpp

int main() {
    vector<int> vec;
    vec.push_back(1);   // 1
    cout << vec[0] << endl;		// 1
    vec[0] = 6;
    cout << vec[0] << endl;		// 6
    return 0;
};

4）删除元素

pop_back()：删除最后一个元素

cpp

int main() {
    vector<int> vec;
    vec.push_back(1);   // 1
    vec.push_back(2);   // 1 2
    vec.pop_back();     // 1
    return 0;
};

5）清空

调用clear()方法就可以清空vector，但不释放内存

vector清空并清除内存的方法

cpp

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

4、构造函数

我们在定义一个对象的时候可以给他赋予初始值。

第一个参数表示初始的动态数组的长度，第二个参数表示初始的数组里面每个元素的值。（如果不传入第二个参数，那么初始的值都是0。）

cpp

vector<int> vec(5,1);	// 1 1 1 1 1

5、二维vector

二维动态数组：vector<vector<int> > vec2

<int> >中间有一个空格，这个空格一定要加上，否则在一些老版本的编译器上将不能通过编译。

因为每一维都是空的，我们必须要一维一维的赋值

vector 的维度可以像数组一样更多，但是超过两维以后操作起来会比较麻烦，所以一般用 vector 都只到两维。

cpp

vector<vector<int> > vec2;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    vector<int> temp(i + 1, 1);
    vec2.push_back(temp);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    for (int j = 0; j < vec2[i].size(); j++) {
        cout << vec2[i][j];
    }
    cout << endl;
}
return 0;

二、set集合

1、概述

集合是由一些不重复的数据组成的。

2、构造

使用set需要引入<set>头文件、std命名空间

泛型T是我们数组要储存的数据类型，可以是 int、float、double、或者结构体等。初始的时候map是空的。

cpp

#include "set"
using namespace std;
int main() {
    set<int> s;
    return 0;
}

3、使用

1）插入元素

insert()方法向集合中插入一个新的元素。

如果集合中已经存在了某个元素，再次插入不会产生任何效果，集合中是不会出现重复元素的。

cpp

set<int> s;
s.insert(1);    // 1
s.insert(2);    // 1 2 
s.insert(1);    // 1 2
s.insert(3);    // 1 2 3

2）删除元素

erase()方法删除集合中的一个元素

如果集合中不存在这个元素，不进行任何操作。

cpp

set<int> s;
s.insert(1);    // 1
s.insert(2);    // 1 2 
s.erase(1);    	// 2
s.erase(3);    // 2

3）判断元素存在

count()方法判断元素在set中出现的次数。

如果集合中存在我们要查找的元素，返回 1，否则会返回 0。

cpp

s.count(3);

4）"增强for"遍历

在C++ 中遍历 set 是从小到大遍历的，也就是说 set 会帮我们排序的。

cpp

int main() {
    set<int> s;
    s.insert(1);    // 1
    s.insert(2);    // 1 2
    s.insert(1);    // 1 2
    s.insert(3);    // 1 2 3

    for (auto i: s) {
        cout << i << endl;
    }
    return 0;
}

5）迭代器遍历

C++通过迭代器可以访问集合中的每个元素，迭代器就好像指针指向set中的某个元素。通过操作这个指针，我们可以改变它指向的元素。

*（解引用运算符）操作可以获取迭代器指向的元素。++操作让迭代器指向下个元素，--操作让迭代器指向上一个元素。

迭代器的写法比较固定，set<T>::iterator it 就定义了一个指向set<T>这种集合的迭代器it，T是任意的数据类型，::iterator 是固定的写法。

begin()返回容器中起始元素的迭代器，end()返回容器的尾后迭代器

cpp

int main() {
    set<int> s;
    s.insert(1);    // 1
    s.insert(2);    // 1 2
    s.insert(1);    // 1 2
    s.insert(3);    // 1 2 3

    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
        cout << *it << endl;
    }
    return 0;
}

6）反向遍历

rbegin()、rend()

cpp

int main() {
    set<int> s;
    s.insert(1);    // 1
    s.insert(2);    // 1 2
    s.insert(1);    // 1 2
    s.insert(3);    // 1 2 3

    for (set<int>::iterator it = s.rbegin(); it != s.rend(); it++) {
        cout << *it << endl;
    }
    return 0;
}

7）清空

clear()方法就可清空 set，同时会清空 set 占用的内存。

cpp

set<int> s;
s.clear();

4、set和结构体

set 经常会配合结构体来使用，用set 来储存结构体和 vector 有些区别。正如我们前面所说的那样，set 是需要经过排序的。

系统自带的数据类型有默认的比较大小的规则，而我们自定义的结构体，系统是不可能知道这个结构体比较大小的方式的。

所以我们需要用一种方式来告诉系统怎么比较这个结构体的大小。其中一种方法叫做运算符重载，我们需要重新定义小于符号。

cpp

struct Node {
    int x, y;

    bool operator<(const Node &rhs) const {
        if (x == rhs.x) {
            return y < rhs.y;
        } else {
            return x < rhs.x;
        }
    }
};

不要漏掉最后的const。 const 函数表示不能对其数据成员进行修改操作，并且const 对象不能调用非const 成员函数，只允许调用 const 成员函数。

三、map映射

1、概述

关键字集合（key）=> 值集合（value)

2、构造

使用map需要引入<map>头文件、std命名空间。

构造语句：map<T1,T2> m;

cpp

#include "map"
using namespace std;
int main() {
    map<string,int> mp;
    return 0;
}

3、pair

insert()方法向集合中插入一个新的映射，參数是一个 pair

pair是一个标准库类型，定义在头文件utility中。可以看成是有两个成员变量 first 和second 的结构体，并且重载了＜运算符（先比较 first 大小，如果一样再比较second ）。当我们创建一个pair时，必须提供两个类型。

cpp

pair<string, int> p;

make_pair(v1, v2)函数：返回由v1和v2初始化的pair，类型可以从v1 和v2的类型推断出来。我们向映射中加入新映射对的时候就是通过插入 pair 来实现的。若key已存在，本次插入无效。

4、使用

1）pair插入

若key已存在，本次插入无效。

cpp

int main() {
    map<string,int> mp;
    mp.insert(make_pair("wc",1));
    mp.insert(make_pair("wmh",1));
    mp.insert(make_pair("wmh",2));	// 无效插入
    
    // {"wmh" -> 1, "wc" -> 1}
    return 0;
}

2）下标插入与修改

若key已存在，下标法能修改值（与make_pair不同）

cpp

int main() {
    map<string,int> mp;
    mp["wmh"] = 1;
    mp["wc"] = 2;
    mp["wc"] = 3;
    
    // {"wmh" -> 1, "wc" -> 3}
    return 0;
}

3）判断映射存在

count(T t)方法判断元素在map中出现的次数。

如果集合中存在我们要查找的元素，返回 1，否则会返回 0。

cpp

s.count(3);

4）访问映射

直接利用下标访问：mp["rexhao"]

而这里有一个比较神奇的地方：如果没有对"rexhao"做过映射的话，此时你访问mp["rexhao"]，系统将会自动为"rexhao" 生成一个映射，其value为对应类型的默认值（比如int的默认值是 0， string 的默认值是空字符串）

访问映射前需要判断是否存在

cpp

int main() {
    map<string, int> mp;
    mp.insert(make_pair("wmh", 1));
    
    if (mp.count("wmh")) {
        cout << "wmh is in class " << mp["wmh"] << endl;
    } else {
        cout << "cannot find wmh" << endl;
    }
    
    if (mp.count("wc")) {
        cout << "wc is in class " << mp["wc"] << endl;
    } else {
        cout << "cannot find wc" << endl;
    }
    return 0;
}

5）迭代器遍历

遍历map是按照关键字（key）从小到大遍历的，这一点和set有些共性

cpp

for (map<string, int>::iterator it = mp.begin(); it != mp.end(); it++) {
	cout << it->first << " is in class " << it->second << endl;
}

也可以使用auto类型

cpp

for (auto it = mp.begin(); it != mp.end(); it++) {
    cout << it->first << " is in class " << it->second << endl;
}

6）"增强for"遍历

cpp

for(auto it : mp){
	cout << it.first <<" "<< it.second <<endl;
}

5、二维map

1）map套用set

map套用set：map<int, set<string> > s;

插入：s[2].insert("rexhao");
查询：s[2].count("rexhao");
删除：s[2].erase("rexhao");

2）map套用map

map套用map：map<int,map<string, int> > s;

rexhao每来2班一次：s[2]["rexhao"]++;
查询rexhao来过2班的次数：cout << s[2]["rexhao"] << endl;

二维的迭代器遍历

cpp

/**
 * 二维 map 遍历
 * @author  王铭颢
 * @Date  2022/11/23 13:29
 */

#include "iostream"
#include "map"

using namespace std;

int main() {
    /**
     * int1：班级
     * string：姓名
     * int2：xxx来xx班的次数
     */
    map<int, map<string, int> > mp;
    // 数据初始化
    mp[2]["wmh"] = 5;
    mp[3]["wmh"] = 3;
    mp[4]["wmh"] = 5;
    mp[2]["wcc"] = 1;

    for (map<int, map<string, int> >::iterator it = mp.begin(); it != mp.end(); it++) {
        for (map<string, int>::iterator itt = it->second.begin(); itt != it->second.end(); itt++) {
            cout << it->first << ":" << itt->first << ":" << itt->second << endl;
        }
    }
    // 也可以使用auto类型
    return 0;
}

C++的STL库 ​

一、vector动态数组 ​

1、概述 ​

2、构造 ​

3、使用 ​

1）插入元素 ​

2）获取长度与访问元素 ​

3）修改元素 ​

4）删除元素 ​

5）清空 ​

4、构造函数 ​

5、二维vector ​

二、set集合 ​

1、概述 ​

2、构造 ​

3、使用 ​

1）插入元素 ​

2）删除元素 ​

3）判断元素存在 ​

4）"增强for"遍历 ​

5）迭代器遍历 ​

6）反向遍历 ​

7）清空 ​

4、set和结构体 ​

三、map映射 ​

1、概述 ​

2、构造 ​

3、pair ​

4、使用 ​

1）pair插入 ​

2）下标插入与修改 ​

3）判断映射存在 ​

4）访问映射 ​

5）迭代器遍历 ​

6）"增强for"遍历 ​

5、二维map ​

1）map套用set ​

2）map套用map ​

C++的STL库

一、vector动态数组

1、概述

2、构造

3、使用

1）插入元素

2）获取长度与访问元素

3）修改元素

4）删除元素

5）清空

4、构造函数

5、二维vector

二、set集合

1、概述

2、构造

3、使用

1）插入元素

2）删除元素

3）判断元素存在

4）"增强for"遍历

5）迭代器遍历

6）反向遍历

7）清空

4、set和结构体

三、map映射

1、概述

2、构造

3、pair

4、使用

1）pair插入

2）下标插入与修改

3）判断映射存在

4）访问映射

5）迭代器遍历

6）"增强for"遍历

5、二维map

1）map套用set

2）map套用map