STL的使用和背後數據結構
STL（Standard Template Library即，模板庫）包括六個部分：容器（containers）、叠代器（iterators）、空間配置器（allocator）、配接器（adapters）、算法（algorithms）、仿函數（functors）
1、vector：連續存儲
（1）頭文件，#include<vector>
（2）創建vector對象，vector<int> vec；
（3）尾部插入元素，vec.push_back(a)；
（4）使用下標訪問元素，cout<<vec[0]<<endl；
（5）使用叠代訪問元素
1 vector<int>::iterator it; 2 for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++) 3 cout<<(*it)<<endl;
（6）插入元素，vec.insert(vec.begin()+i,a)；在第i+1個元素前面插入a
（7）刪除元素，vec.erase(vec.begin()+2)；刪除第3個元素
vec.erase(vec.begin()+i,vec.end()+j)；刪除區間[i,j-1]；區間從0開始
（8）向量大小，vec.size()；
（9）清空，vec.clear()；
vector的元素不僅僅只限於int型，int、double、string、全局結構體等都可以。
1 #include<iostream> 2 #include<vector> 3 using namespace std; 4 5 struct Student 6 { 7 int num; 8 double score; 9 double operator< (const Student &stu) const 10 { 11 if(stu.score>score) 12 return stu.score; 13 else 14 returnvector_samplescore; 15 } 16 }; 17 18 int main() 19 { 20 vector<Student> stu; 21 //student 1 22 Student stu_temp; 23 stu_temp.num = 1; 24 stu_temp.score =9.9; 25 stu.push_back(stu_temp); 26 //student 2 27 Student stu_temp1; 28 stu_temp1.num = 2; 29 stu_temp1.score =8.8; 30 stu.push_back(stu_temp1); 31 //student 3 32 Student stu_temp2; 33 stu_temp2.num = 3; 34 stu_temp2.score =7.7; 35 stu.push_back(stu_temp2); 36 //print all the students 37 cout<<"the number of student:"<<stu.size()<<endl; 38 vector<Student>::iterator it; 39 for(it=stu.begin();it!=stu.end();it++) 40 cout<<"number:"<<(*it).num<<" score:"<<(*it).score<<endl; 41 //delete one student 42 stu.erase(stu.begin()+1); 43 cout<<endl; 44 cout<<"the number of student:"<<stu.size()<<endl; 45 for(it=stu.begin();it!=stu.end();it++) 46 cout<<"number:"<<(*it).num<<" score:"<<(*it).score<<endl; 47 //print the better score 48 double _result = stu_temp<stu_temp1; 49 cout<<endl; 50 cout<<"the better score:"<<_result<<endl; 51 52 return 0; 53 }
2、string
平時最常用的一個，這裏就不做過多說明了
3、map：關聯容器，提供一對一的數據映射（關鍵字，值）；數據結構為紅黑樹（RB-Tree）
關鍵字只能在map中出現一次；另外，map內部自建一顆紅黑樹(一種非嚴格意義上的平衡二叉樹)，這顆樹具有對數據自動排序的功能，所以在map內部所有的數據都是有序的；
（1）頭文件，#include<map>；
（2）創建map對象，map<int,string> mapStudent；
（3）插入數據，
第一種：用insert函數插入pair數據
1 mapStudent.insert(pair<int,string>(1,"Christal")); 2 mapStudent.insert(pair<int,string>(2,"Carl"));
第二種：用insert函數插入value_type數據
1 mapStudent.insert(map<int,string>::value_type (1,"Christal")); 2 mapStudent.insert(map<int,string>::value_type (2,"Carl"));
第三種：用數組方式插入數據
1 mapStudent[1] = "Christal"; 2 mapStudent[2] = "Carl";
輸出均為：
如果用前兩種方法插入數據，因為關鍵字是唯一的，所以當關鍵字已經存在的時候，再插入相同關鍵字的map是不成功的；而第三種用數組插入的方法是仍然可以的，會將原來的關鍵字所對應的值進行更改，相當於被覆蓋掉了。
所以要想知道前兩種方法的插入是否成功，應該用一個返回值來檢驗。
1 #include<iostream> 2 #include<string> 3 #include<map> 4 using namespace std; 5 int main() 6 { 7 map<int,string> mapStudent; 8 pair<map<int,string>::iterator,bool> insert_pairl; 9 10 //insert 1 and check 11 insert_pairl = mapStudent.insert(pair<int,string>(1,"Christal")); 12 if(insert_pairl.second == true) 13 cout<<"Insert Successfully"<<endl; 14 else 15 cout<<"Insert Failure"<<endl; 16 17 //insert 2 and check 18 insert_pairl = mapStudent.insert(pair<int,string>(2,"Carl")); 19 if(insert_pairl.second == true) 20 cout<<"Insert Successfully"<<endl; 21 else 22 cout<<"Insert Failure"<<endl; 23 24 //insert 3 and check 25 insert_pairl = mapStudent.insert(pair<int,string>(1,"Jerry")); 26 if(insert_pairl.second == true) 27 cout<<"Insert Successfully"<<endl<<endl; 28 else 29 cout<<"Insert Failure"<<endl<<endl; 30 31 //print 32 map<int,string>::iterator it; 33 for(it=mapStudent.begin();it!=mapStudent.end();it++) 34 cout<<(*it).first<<" "<<(*it).second<<endl; 35 36 return 0; 37 }map_insert_check
正如上面所說，當要插入的關鍵字已經存在，是插入失敗的，所以輸出結果為：
而采用數組插入方式會直接覆蓋
1 mapStudent[1] = "Christal"; 2 mapStudent[2] = "Carl"; 3 mapStudent[1] = "Jerry";
輸出結果為：
（4）數據的遍歷，當然分為用叠代器遍歷的方式和用數組遍歷的方式，其中以叠代器遍歷中又分為正向遍歷和反向遍歷，正向遍歷就是我們所熟知的叠代器遍歷方式，反向遍歷如下：
1 map<int,string>::iterator it; //print 2 for(it=mapStudent.begin();it!=mapStudent.end();it++) 3 cout<<(*it).first<<" "<<(*it).second<<endl;
4 5 map<int,string>::reverse_iterator rit; //reverse print 6 for(rit=mapStudent.rbegin();rit!=mapStudent.rend();rit++) 7 cout<<(*rit).first<<" "<<(*rit).second<<endl;
輸出結果為：
（5）查找數據，一是用count()函數查找，存在返回1，否者返回0；二是用find()函數來定位數據出現的位置；
find()函數返回一個叠代器，如果找到數據，則返回數據所在位置的叠代器；如果不存在，則返回值與end()函數的返回值相同；
1 map<int,string>::iterator _iter; 2 _iter = mapStudent.find(1); 3 if(_iter != mapStudent.end()) 4 cout<<"Find Successfully"<<endl; 5 else 6 cout<<"Find Failure"<<endl;
（6）刪除數據，clear()和erase()
清空map中的所有數據用clear()函數，判定map中是否有數據用empty()函數，為空返回true。
選擇性的刪除用erase()函數，可以實現三種方式的刪除，
用叠代器刪除：
1 map<int,string>::iterator _iter; 2 _iter = mapStudent.find(1); 3 mapStudent.erase(_iter);
用關鍵字刪除：
1 int n = mapStudent.erase(1); 2if(n == 1) 3 cout<<"Erase Successfully"<<endl; 4else 5 cout<<"Erase Failure"<<endl;
用叠代器成片刪除，刪除區間是一個前閉後開[ )的集合：
1 mapStudent.erase(mapStudent.begin(),mapStudent.end());
4、set：用來存儲同一數據類型的數據，內部每個元素都是唯一的，且自動排序；數據結構為紅黑樹（RB-Tree）
（1）構造函數，set<int> c；
（2）查找函數，find()函數和count()函數；
（3）數據訪問函數，begin()、end()、rbegin()、rend()；
（4）插入數據，insert(element)、insert(position,element)、insert(begin,end)；
（5）刪除數據，erase(position)、erase(element)、erase(begin,end)；
5、hash_map和hash_set：底層數據結構是哈希表
hash_map與map用法類似，只是內部數據結構不同，hash_map提供內部數據隨機、更快的訪問；hash_set同理。
6、總結：
（1）vector封裝數組，list封裝鏈表，map和set封裝了二叉樹；
（2）對於這些STL，應當掌握基本的插入、刪除、排序、查找等操作；
（3）對於結構體類型的vector、map、set、hash_map、hash_set等，需要對運算符 ‘ < ’ 進行重載。
例如在map中引入結構體，對 ‘ < ’ 運算符進行重載：
1 #include<iostream> 2 #include<string> 3 #include<map> 4 using namespace std; 5 6 struct Student 7 { 8 int num; 9 string name; 10 Student(int nu,string na) //constructor 11 { 12 name = na; 13 num = nu; 14 } 15 public: 16 bool operator< (const Student& stu) const //operator the < 17 { 18 return stu.num<num; 19 } 20 }; 21 22 int main() 23 { 24 map<Student,double> mapStudent; 25 //student information 26 Student stu1(1,"Christal"); 27 Student stu2(2,"Carl"); 28 Student stu3(3,"Jerry"); 29 //insert 30 mapStudent.insert(pair<Student,double>(stu1,9.9)); 31 mapStudent.insert(pair<Student,double>(stu2,8.8)); 32 mapStudent.insert(pair<Student,double>(stu3,7.7)); 33 //print 34 map<Student,double>::iterator it; 35 for(it=mapStudent.begin();it!=mapStudent.end();it++) 36 cout<<(*it).first.num<<" "<<(*it).first.name<<" "<<(*it).second<<endl; 37 38 return 0; 39 }
STL的使用和背後數據結構