C++的STL總結（2）
緊接著上篇博客，把沒總結全的繼續補充。
（13）set容器
set是用紅黑樹的平衡二叉索引樹的數據結構來實現的，插入時，它會自動調節二叉樹排列，把元素放到適合的位置，確保每個子樹根節點的鍵值大於左子樹所有的值、小於右子樹所有的值，插入重復數據時會忽略。set叠代器采用中序遍歷，檢索效率高於vector、deque、list，並且會將元素按照升序的序列遍歷。set容器中的數值，一經更改，set會根據新值旋轉二叉樹，以保證平衡，構建set就是為了快速檢索（python中的set一旦建立就是一個常量，不能改的）。
multiset，與set不同之處就是它允許有重復的鍵值。
set和map的區別如下
set是一種關聯式容器，其特性如下：
- set以RBTree作為底層容器
- 所得元素的只有key沒有value，value就是key
- 不允許出現鍵值重復
- 所有的元素都會被自動排序
- 不能通過叠代器來改變set的值，因為set的值就是鍵
map和set一樣是關聯式容器，它們的底層容器都是紅黑樹，區別就在於map的值不作為鍵，鍵和值是分開的。它的特性如下：
- map以RBTree作為底層容器
- 所有元素都是鍵+值存在
- 不允許鍵重復
- 所有元素是通過鍵進行自動排序的
- map的鍵是不能修改的，但是其鍵對應的值是可以修改的
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2.set中常用的方法
begin() ,返回set容器的第一個元素
end() ,返回set容器的最後一個元素
clear() ,刪除set容器中的所有的元素
empty() ,判斷set容器是否為空
max_size() ,返回set容器可能包含的元素最大個數
size() ,返回當前set容器中的元素個數
rbegin ,返回的值和end()相同
rend() ,返回的值和rbegin()相同
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1 #include <iostream> 2 #include <set> 3 4 using namespace std;
5 6 int main() 7 { 8 set<int> s; 9 s.insert(1); 10 s.insert(2); 11 s.insert(3); 12 s.insert(1); 13 cout<<"set 的 size 值為 ："<<s.size()<<endl; 14 cout<<"set 的 maxsize的值為 ："<<s.max_size()<<endl; 15 cout<<"set 中的第一個元素是 ："<<*s.begin()<<endl; 16 cout<<"set 中的最後一個元素是:"<<*s.end()<<endl; 17 s.clear(); 18 if(s.empty()) 19 { 20 cout<<"set 為空 ！！！"<<endl; 21 } 22 cout<<"set 的 size 值為 ："<<s.size()<<endl; 23 cout<<"set 的 maxsize的值為 ："<<s.max_size()<<endl; 24 return 0; 25 } -
小結：插入3之後雖然插入了一個1，但是我們發現set中最後一個值仍然是3哈，這就是set 。還要註意begin() 和 end()函數是不檢查set是否為空的，使用前最好使用empty()檢驗一下set是否為空
- count() 用來查找set中某個某個鍵值出現的次數。這個函數在set並不是很實用，因為一個鍵值在set只可能出現0或1次，這樣就變成了判斷某一鍵值是否在set出現過了。
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1 #include <iostream> 2 #include <set> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 set<int> s; 9 set<int>::const_iterator iter; 10 set<int>::iterator first; 11 set<int>::iterator second; 12 for(int i = 1 ; i <= 10 ; ++i) 13 { 14 s.insert(i); 15 } 16 //第一種刪除 17 s.erase(s.begin()); 18 //第二種刪除 19 first = s.begin(); 20 second = s.begin(); 21 second++; 22 second++; 23 s.erase(first,second); 24 //第三種刪除 25 s.erase(8); 26 cout<<"刪除後 set 中元素是 ："; 27 for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter) 28 { 29 cout<<*iter<<" "; 30 } 31 cout<<endl; 32 return 0; 33
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1 #include <iostream> 2 #include <set> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 set<int> s; 9 s.insert(1); 10 s.insert(2); 11 s.insert(3); 12 s.insert(1); 13 cout<<"set 中 1 出現的次數是 ："<<s.count(1)<<endl; 14 cout<<"set 中 4 出現的次數是 ："<<s.count(4)<<endl; 15 return 0; 16 }
1 #include <iostream> 2 #include <set> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 set<int> s; 9 set<int>::const_iterator iter; 10 set<int>::iterator first; 11 set<int>::iterator second; 12 for(int i = 1 ; i <= 10 ; ++i) 13 { 14 s.insert(i); 15 } 16 //第一種刪除 17 s.erase(s.begin()); 18 //第二種刪除 19 first = s.begin(); 20 second = s.begin(); 21 second++; 22 second++; 23 s.erase(first,second); 24 //第三種刪除 25 s.erase(8); 26 cout<<"刪除後 set 中元素是 ："; 27 for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter) 28 { 29 cout<<*iter<<" "; 30 } 31 cout<<endl; 32 return 0; 33
（14）正反遍歷，叠代器iterator、reverse_iterator
#include<iostream> #include<set> using namespace std; int main() { set<int> v; v.insert(1); v.insert(3); v.insert(5); v.insert(2); v.insert(4); v.insert(3); //中序遍歷 升序遍歷 for(set<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; for(set<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit) { cout << *rit << " "; } cout << endl; return 0; }
（15） 自定義比較函數，insert的時候，set會使用默認的比較函數（升序），很多情況下需要自己編寫比較函數。
1、如果元素不是結構體，可以編寫比較函數，下面這個例子是用降序排列的（和上例插入數據相同）：
#include<iostream> #include<set> using namespace std; struct Comp { //重載() bool operator()(const int &a, const int &b) { return a > b; } }; int main() { set<int,Comp> v; v.insert(1); v.insert(3); v.insert(5); v.insert(2); v.insert(4); v.insert(3); for(set<int,Comp>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; for(set<int,Comp>::reverse_iterator rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit) { cout << *rit << " "; } cout << endl; return 0; }
2、元素本身就是結構體，直接把比較函數寫在結構體內部，下面的例子依然降序：
#include<iostream> #include<set> #include<string> using namespace std; struct Info { string name; double score; //重載 < bool operator < (const Info &a) const { return a.score < score; } }; int main() { set<Info> s; Info info; info.name = "abc"; info.score = 123.3; s.insert(info); info.name = "EDF"; info.score = -23.53; s.insert(info); info.name = "xyz"; info.score = 73.3; s.insert(info); for(set<Info>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it) { cout << (*it).name << ":" << (*it).score << endl; } cout << endl; for(set<Info>::reverse_iterator rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); ++rit) { cout << (*rit).name << ":" << (*rit).score << endl; } cout << endl; return 0; }
（16）map的用法
#include<iostream> #include<map> #include<string> using namespace std; int main() { map<string,double> m; //聲明即插入 m["li"] = 123.4; m["wang"] = 23.1; m["zhang"] = -21.9; m["abc"] = 12.1; for(map<string,double>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) { //first --> key second --> value cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl; } cout << endl; return 0; }
用map實現數字分離
string --> number
之前用string進行過數字分離，現在使用map
#include<iostream> #include<map> #include<string> using namespace std; int main() { map<char,int> m; m[‘0‘] = 0; m[‘1‘] = 1; m[‘2‘] = 2; m[‘3‘] = 3; m[‘4‘] = 4; m[‘5‘] = 5; m[‘6‘] = 6; m[‘7‘] = 7; m[‘8‘] = 8; m[‘9‘] = 9; /* 等價於 for(int i = 0; i < 10; ++i) { m[‘0‘ + i] = i; } */ string sa; sa = "9876543210"; int sum = 0; for( int i = 0; i < sa.length(); ++i) { sum += m[sa[i]]; } cout << sum << endl; return 0; }
number --> string
#include <iostream> #include <map> #include <string> using namespace std; int main() { map<int,char> m; for(int i = 0; i < 10; ++i) { m[i] = ‘0‘ + i; } int n = 7; string out = "the number is :"; cout << out + m[n] << endl; return 0; }
（17）multimap
multimap由於允許有重復的元素，所以元素插入、刪除、查找都與map不同。
插入insert（pair<a,b>(value1,value2)）
#include <iostream> #include <map> #include <string> using namespace std; int main() { multimap<string,double> m; m.insert(pair<string,double>("Abc",123.2)); m.insert(pair<string,double>("Abc",123.2)); m.insert(pair<string,double>("xyz",-43.2)); m.insert(pair<string,double>("dew",43.2)); for(multimap<string,double>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it ) { cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl; } cout << endl; return 0; }
（18）deque
deque和vector一樣,采用線性表，與vector唯一不同的是，deque采用的分塊的線性存儲結構，每塊大小一般為512字節，稱為一個deque塊，所有的deque塊使用一個Map塊進行管理，每個map數據項記錄各個deque塊的首地址，這樣以來，deque塊在頭部和尾部都可已插入和刪除元素，而不需要移動其它元素。使用push_back()方法在尾部插入元素，使用push_front()方法在首部插入元素，使用insert()方法在中間插入元素。一般來說，當考慮容器元素的內存分配策略和操作的性能時，deque相對vectore更有優勢。(下面這個圖，我感覺Map塊就是一個list< map<deque名字，deque地址> >)
1 #include <iostream> 2 #include <deque> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 deque<int> d; 9 10 //尾部插入 11 d.push_back(1); 12 d.push_back(3); 13 d.push_back(2); 14 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 15 { 16 cout << (*it) << " "; 17 } 18 cout << endl << endl; 19 20 //頭部插入 21 d.push_front(10); 22 d.push_front(-23); 23 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 24 { 25 cout << (*it) << " "; 26 } 27 cout << endl << endl; 28 29 d.insert(d.begin() + 2,9999); 30 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 31 { 32 cout << (*it) << " "; 33 } 34 cout << endl << endl; 35 36 //反方向遍歷 37 for(deque<int>::reverse_iterator rit = d.rbegin(); rit != d.rend(); ++rit ) 38 { 39 cout << (*rit) << " "; 40 } 41 cout << endl << endl; 42 43 //刪除元素pop pop_front從頭部刪除元素 pop_back從尾部刪除元素 erase中間刪除 clear全刪 44 d.clear(); 45 d.push_back(1); 46 d.push_back(2); 47 d.push_back(3); 48 d.push_back(4); 49 d.push_back(5); 50 d.push_back(6); 51 d.push_back(7); 52 d.push_back(8); 53 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 54 { 55 cout << (*it) << " "; 56 } 57 cout << endl; 58 59 d.pop_front(); 60 d.pop_front(); 61 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 62 { 63 cout << (*it) << " "; 64 } 65 cout << endl; 66 67 d.pop_back(); 68 d.pop_back(); 69 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 70 { 71 cout << (*it) << " "; 72 } 73 cout << endl; 74 75 d.erase(d.begin() + 1); 76 for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it ) 77 { 78 cout << (*it) << " "; 79 } 80 cout << endl; 81 return 0; 82 }
（19）list
list<int> l
插入：push_back尾部，push_front頭部，insert方法前往叠代器位置處插入元素，鏈表自動擴張，叠代器只能使用++--操作，不能用+n -n，因為元素不是物理相連的。
遍歷：iterator和reverse_iterator正反遍歷
刪除：pop_front刪除鏈表首元素；pop_back()刪除鏈表尾部元素；erase（叠代器）刪除叠代器位置的元素，註意只能使用++--到達想刪除的位置；remove（key） 刪除鏈表中所有key的元素，clear（）清空鏈表。
查找：it = find(l.begin(),l.end(),key)
排序：l.sort()
刪除連續重復元素:l.unique() 【2 8 1 1 1 5 1】 --> 【 2 8 1 5 1】
（20）bitset
（21）stack（後進先出）
這個印象深刻，學數據結構的時候做表達式求值的就是用的棧。
1 #include <iostream> 2 #include <stack> 3 using namespace std; 4 5 int main() 6 { 7 8 stack<int> s; 9 s.push(1); 10 s.push(2); 11 s.push(4); 12 s.push(5); 13 14 cout << s.size() << endl; 15 16 while(s.empty() != true) 17 { 18 cout << s.top() << endl; 19 s.pop(); 20 } 21 return 0; 22 }
（22）queue（先進先出）
queue有入隊push（插入）、出隊pop（刪除）、讀取隊首元素front、讀取隊尾元素back、empty，size這幾種方法
（23）priority_queue(最大元素先出)
1 #include <iostream> 2 #include <queue> 3 using namespace std; 4 5 int main() 6 { 7 8 priority_queue<int> pq; 9 10 pq.push(1); 11 pq.push(3); 12 pq.push(2); 13 pq.push(8); 14 pq.push(9); 15 pq.push(0); 16 17 cout << "size: " << pq.size() << endl; 18 19 while(pq.empty() != true) 20 { 21 cout << pq.top() << endl; 22 pq.pop(); 23 } 24 return 0; 25 }
重載操作符同set重載操作符。
參考：https://www.cnblogs.com/CnZyy/p/3317999.html
C++的STL總結（2）