C++开发快速赋能三步曲——STL

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-10-23 11:29 126阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  1 STL初识
     *   *  1.1 STL的诞生
         *  1.2 STL基本概念
         *  1.3 STL六大组件
         *  1.4 STL中容器、算法、迭代器
         *  1.5 容器算法迭代器初识
         *   *  1.5.1 vector存放内置数据类型
             *  1.5.2 Vector存放自定义数据类型
             *  1.5.3 Vector容器嵌套容器
     *  2 STL- 常用容器
     *   *  2.1 string容器
         *   *  2.1.1 string基本概念
             *  2.1.2 string构造函数
             *  2.1.3 string赋值操作
             *  2.1.4 string字符串拼接
             *  2.1.5 string查找和替换
             *  2.1.6 string字符串比较
             *  2.1.7 string字符存取
             *  2.1.8 string插入和删除
             *  2.1.9 string子串
         *  2.2 vector容器
         *   *  2.2.1 vector基本概念
             *  2.2.2 vector构造函数
             *  2.2.3 vector赋值操作
             *  2.2.4 vector容量和大小
             *  2.2.5 vector插入和删除
             *  2.2.6 vector数据存取
             *  2.2.7 vector互换容器
             *  2.2.8 vector预留空间
         *  2.3 deque容器
         *   *  2.3.1 deque容器基本概念
             *  2.3.2 deque构造函数
             *  2.3.3 deque赋值操作
             *  2.3.4 deque大小操作
             *  2.3.5 deque 插入和删除
             *  2.3.6 deque 数据存取
             *  2.3.7 deque 排序
         *  2.4 案例-评委打分
         *   *  2.4.1 案例描述
             *  2.4.2 实现步骤
         *  2.5 stack容器
         *   *  2.5.1 stack 基本概念
             *  2.5.2 stack 常用接口
         *  2.6 queue 容器
         *   *  2.6.1 queue 基本概念
             *  2.6.2 queue 常用接口
         *  2.7 list容器
         *   *  2.7.1 list基本概念
             *  2.7.2 list构造函数
             *  2.7.3 list 赋值和交换
             *  2.7.4 list 大小操作
             *  2.7.5 list 插入和删除
             *  2.7.6 list 数据存取
             *  2.7.7 list 反转和排序
             *  2.7.8 排序案例
         *  2.8 set/ multiset 容器
         *   *  2.8.1 set基本概念
             *  2.8.2 set构造和赋值
             *  2.8.3 set大小和交换
             *  2.8.4 set插入和删除
             *  2.8.5 set查找和统计
             *  2.8.6 set和multiset区别
             *  2.8.7 pair对组创建
             *  2.8.8 set容器排序
         *  2.9 map/ multimap容器
         *   *  2.9.1 map基本概念
             *  2.9.2 map构造和赋值
             *  2.9.3 map大小和交换
             *  2.9.4 map插入和删除
             *  2.9.5 map查找和统计
             *  2.9.6 map容器排序
         *  2.10 案例-员工分组
         *   *  2.10.1 案例描述
             *  2.10.2 实现步骤
     *  3 STL- 函数对象
     *   *  3.1 函数对象
         *   *  3.1.1 函数对象概念
             *  3.1.2 函数对象使用
         *  3.2 谓词
         *   *  3.2.1 谓词概念
             *  3.2.2 一元谓词
             *  3.2.3 二元谓词
         *  3.3 内建函数对象
         *   *  3.3.1 内建函数对象意义
             *  3.3.2 算术仿函数
             *  3.3.3 关系仿函数
             *  3.3.4 逻辑仿函数
     *  4 STL- 常用算法
     *   *  4.1 常用遍历算法
         *   *  4.1.1 for\_each
             *  4.1.2 transform
         *  4.2 常用查找算法
         *   *  4.2.1 find
             *  4.2.2 find\_if
             *  4.2.3 adjacent\_find
             *  4.2.4 binary\_search
             *  4.2.5 count
             *  4.2.6 count\_if
         *  4.3 常用排序算法
         *   *  4.3.1 sort
             *  4.3.2 random\_shuffle
             *  4.3.3 merge
             *  4.3.4 reverse
         *  4.4 常用拷贝和替换算法
         *   *  4.4.1 copy
             *  4.4.2 replace
             *  4.4.3 replace\_if
             *  4.4.4 swap
         *  4.5 常用算术生成算法
         *   *  4.5.1 accumulate
             *  4.5.2 fill
         *  4.6 常用集合算法
         *   *  4.6.1 set\_intersection
             *  4.6.2 set\_union
             *  4.6.3 set\_difference

## 1 STL初识 ##

### 1.1 STL的诞生 ###

*  长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
 *  C++的**面向对象**和**泛型编程**思想，目的就是**复用性的提升**
 *  大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
 *  为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了**STL**

### 1.2 STL基本概念 ###

*  STL(Standard Template Library,**标准模板库**)
 *  STL 从广义上分为: **容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)**
 *  **容器**和**算法**之间通过**迭代器**进行无缝连接。
 *  STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

### 1.3 STL六大组件 ###

STL大体分为六大组件，分别是:**容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器**

1.  容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
2.  算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for\_each等
3.  迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。
4.  仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
5.  适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
6.  空间配置器：负责空间的配置与管理。

### 1.4 STL中容器、算法、迭代器 ###

**容器：** 置物之所也

STL**容器**就是将运用**最广泛的一些数据结构**实现出来

常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等

这些容器分为**序列式容器**和**关联式容器**两种:

**序列式容器**: 强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置。  
 **关联式容器**: 二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

**算法：** 问题之解法也

有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)

算法分为:**质变算法**和**非质变算法**。

质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等

非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

**迭代器：** 容器和算法之间粘合剂

提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。

每个容器都有自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器种类：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>种类</th> 
   <th>功能</th> 
   <th>支持运算</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>输入迭代器</td> 
   <td>对数据的只读访问</td> 
   <td>只读，支持++、==、！=</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>输出迭代器</td> 
   <td>对数据的只写访问</td> 
   <td>只写，支持++</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>前向迭代器</td> 
   <td>读写操作，并能向前推进迭代器</td> 
   <td>读写，支持++、==、！=</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>双向迭代器</td> 
   <td>读写操作，并能向前和向后操作</td> 
   <td>读写，支持++、–，</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>随机访问迭代器</td> 
   <td>读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器</td> 
   <td>读写，支持++、–、[n]、-n、&lt;、&lt;=、&gt;、&gt;=</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器

### 1.5 容器算法迭代器初识 ###

了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器

#### 1.5.1 vector存放内置数据类型 ####

容器： `vector`

算法： `for_each`

迭代器： `vector<int>::iterator`

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    
    void MyPrint(int val)
    { 
    	cout << val << endl;
    }
    
    void test01()
    { 
    	//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
    	vector<int> v;
    	//向容器中放数据
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(40);
    
    	//每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
    	//v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
    	//v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
    	//vector<int>::iterator 拿到vector<int>这种容器的迭代器类型
    
    	vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
    	vector<int>::iterator pEnd = v.end();
    
    	//第一种遍历方式：
    	while (pBegin != pEnd) { 
    		cout << *pBegin << endl;
    		pBegin++;
    	}
    	
    	//第二种遍历方式：
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << endl;
    	}
    	cout << endl;
    
    	//第三种遍历方式：
    	//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
    	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

#### 1.5.2 Vector存放自定义数据类型 ####

学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出

**示例：**

#include <vector>
    #include <string>
    
    //自定义数据类型
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
        { 
    		mName = name;
    		mAge = age;
    	}
        
    public:
    	string mName;
    	int mAge;
    };
    
    //存放对象
    void test01()
    { 
    	vector<Person> v;
    
    	//创建数据
    	Person p1("aaa", 10);
    	Person p2("bbb", 20);
    	Person p3("ccc", 30);
    	Person p4("ddd", 40);
    	Person p5("eee", 50);
    
    	v.push_back(p1);
    	v.push_back(p2);
    	v.push_back(p3);
    	v.push_back(p4);
    	v.push_back(p5);
    
    	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;
    	}
    }
    
    
    //放对象指针
    void test02()
    { 
    	vector<Person*> v;
    
    	//创建数据
    	Person p1("aaa", 10);
    	Person p2("bbb", 20);
    	Person p3("ccc", 30);
    	Person p4("ddd", 40);
    	Person p5("eee", 50);
    
    	v.push_back(&p1);
    	v.push_back(&p2);
    	v.push_back(&p3);
    	v.push_back(&p4);
    	v.push_back(&p5);
    
    	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		Person * p = (*it);
    		cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

#### 1.5.3 Vector容器嵌套容器 ####

学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

**示例：**

#include <vector>
    
    //容器嵌套容器
    void test01()
    { 
    	vector< vector<int> >  v;
    
    	vector<int> v1;
    	vector<int> v2;
    	vector<int> v3;
    	vector<int> v4;
    
    	for (int i = 0; i < 4; i++) { 
    		v1.push_back(i + 1);
    		v2.push_back(i + 2);
    		v3.push_back(i + 3);
    		v4.push_back(i + 4);
    	}
    
    	//将容器元素插入到vector v中
    	v.push_back(v1);
    	v.push_back(v2);
    	v.push_back(v3);
    	v.push_back(v4);
    
    	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) { 
    			cout << *vit << " ";
    		}
    		cout << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

## 2 STL- 常用容器 ##

### 2.1 string容器 ###

#### 2.1.1 string基本概念 ####

**本质：**

*  string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类

**string和char \* 区别：**

*  char \* 是一个指针
 *  string是一个类，类内部封装了char\*，管理这个字符串，是一个char\*型的容器。

**特点：**

string 类内部封装了很多成员方法

例如：查找find，拷贝copy，删除delete 替换replace，插入insert

string管理char\*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责

#### 2.1.2 string构造函数 ####

构造函数原型：

*  `string();` //创建一个空的字符串 例如: string str;  
    `string(const char* s);` //使用字符串s初始化
 *  `string(const string& str);` //使用一个string对象初始化另一个string对象
 *  `string(int n, char c);` //使用n个字符c初始化

**示例：**

#include <string>
    //string构造
    void test01()
    { 
    	string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
    	cout << "str1 = " << s1 << endl;
    
    	const char* str = "hello world";
    	string s2(str); //把c_string转换成了string
    
    	cout << "str2 = " << s2 << endl;
    
    	string s3(s2); //调用拷贝构造函数
    	cout << "str3 = " << s3 << endl;
    
    	string s4(10, 'a');
    	cout << "str3 = " << s3 << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

#### 2.1.3 string赋值操作 ####

功能描述：

*  给string字符串进行赋值

赋值的函数原型：

*  `string& operator=(const char* s);` //char\*类型字符串 赋值给当前的字符串
 *  `string& operator=(const string &s);` //把字符串s赋给当前的字符串
 *  `string& operator=(char c);` //字符赋值给当前的字符串
 *  `string& assign(const char *s);` //把字符串s赋给当前的字符串
 *  `string& assign(const char *s, int n);` //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
 *  `string& assign(const string &s);` //把字符串s赋给当前字符串
 *  `string& assign(int n, char c);` //用n个字符c赋给当前字符串

**示例：**

//赋值
    void test01()
    { 
    	string str1;
    	str1 = "hello world";
    	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    
    	string str2;
    	str2 = str1;
    	cout << "str2 = " << str2 << endl;
    
    	string str3;
    	str3 = 'a';
    	cout << "str3 = " << str3 << endl;
    
    	string str4;
    	str4.assign("hello c++");
    	cout << "str4 = " << str4 << endl;
    
    	string str5;
    	str5.assign("hello c++",5);
    	cout << "str5 = " << str5 << endl;
    
    	string str6;
    	str6.assign(str5);
    	cout << "str6 = " << str6 << endl;
    
    	string str7;
    	str7.assign(5, 'x');
    	cout << "str7 = " << str7 << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

string的赋值方式很多，`operator=` 这种方式是比较实用的

#### 2.1.4 string字符串拼接 ####

**功能描述：**

*  实现在字符串末尾拼接字符串

**函数原型：**

*  `string& operator+=(const char* str);` //重载+=操作符
 *  `string& operator+=(const char c);` //重载+=操作符
 *  `string& operator+=(const string& str);` //重载+=操作符
 *  `string& append(const char *s);` //把字符串s连接到当前字符串结尾
 *  `string& append(const char *s, int n);` //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
 *  `string& append(const string &s);` //同operator+=(const string& str)
 *  `string& append(const string &s, int pos, int n);`//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

**示例：**

//字符串拼接
    void test01()
    { 
    	string str1 = "我";
    
    	str1 += "爱玩游戏";
    
    	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    	
    	str1 += ':';
    
    	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    
    	string str2 = "LOL DNF";
    
    	str1 += str2;
    
    	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    
    	string str3 = "I";
    	str3.append(" love ");
    	str3.append("game abcde", 4);
    	//str3.append(str2);
    	str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾
    	cout << "str3 = " << str3 << endl;
    }
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可

#### 2.1.5 string查找和替换 ####

**功能描述：**

*  查找：查找指定字符串是否存在
 *  替换：在指定的位置替换字符串

**函数原型：**

*  `int find(const string& str, int pos = 0) const;` //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
 *  `int find(const char* s, int pos = 0) const;` //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
 *  `int find(const char* s, int pos, int n) const;` //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
 *  `int find(const char c, int pos = 0) const;` //查找字符c第一次出现位置
 *  `int rfind(const string& str, int pos = npos) const;` //查找str最后一次位置,从pos开始查找
 *  `int rfind(const char* s, int pos = npos) const;` //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
 *  `int rfind(const char* s, int pos, int n) const;` //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
 *  `int rfind(const char c, int pos = 0) const;` //查找字符c最后一次出现位置
 *  `string& replace(int pos, int n, const string& str);` //替换从pos开始n个字符为字符串str
 *  `string& replace(int pos, int n,const char* s);` //替换从pos开始的n个字符为字符串s

**示例：**

//查找和替换
    void test01()
    { 
    	//查找
    	string str1 = "abcdefgde";
    
    	int pos = str1.find("de");
    
    	if (pos == -1) { 
    		cout << "未找到" << endl;
    	} else { 
    		cout << "pos = " << pos << endl;
    	}
    
    	pos = str1.rfind("de");
    
    	cout << "pos = " << pos << endl;
    }
    
    void test02()
    { 
    	//替换
    	string str1 = "abcdefgde";
    	str1.replace(1, 3, "1111");
    
    	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    	//test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  find查找是从左往后，rfind从右往左
 *  find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
 *  replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串

#### 2.1.6 string字符串比较 ####

**功能描述：**

*  字符串之间的比较

**比较方式：**

*  字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

= 返回 0

> 返回 1

< 返回 -1

**函数原型：**

*  `int compare(const string &s) const;` //与字符串s比较
 *  `int compare(const char *s) const;` //与字符串s比较

**示例：**

//字符串比较
    void test01()
    { 
    	string s1 = "hello";
    	string s2 = "aello";
    
    	int ret = s1.compare(s2);
    
    	if (ret == 0) { 
    		cout << "s1 等于 s2" << endl;
    	} else if (ret > 0) { 
    		cout << "s1 大于 s2" << endl;
    	} else { 
    		cout << "s1 小于 s2" << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大

#### 2.1.7 string字符存取 ####

string中单个字符存取方式有两种

*  `char& operator[](int n);` //通过\[\]方式取字符
 *  `char& at(int n);` //通过at方法获取字符

**示例：**

void test01()
    { 
    	string str = "hello world";
    
    	for (int i = 0; i < str.size(); i++) { 
    		cout << str[i] << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	for (int i = 0; i < str.size(); i++) { 
    		cout << str.at(i) << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	//字符修改
    	str[0] = 'x';
    	str.at(1) = 'x';
    	cout << str << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用 \[ \] 或 at

#### 2.1.8 string插入和删除 ####

**功能描述：**

*  对string字符串进行插入和删除字符操作

**函数原型：**

*  `string& insert(int pos, const char* s);` //插入字符串
 *  `string& insert(int pos, const string& str);` //插入字符串
 *  `string& insert(int pos, int n, char c);` //在指定位置插入n个字符c
 *  `string& erase(int pos, int n = npos);` //删除从Pos开始的n个字符

**示例：**

//字符串插入和删除
    void test01()
    { 
    	string str = "hello";
    	str.insert(1, "111");
    	cout << str << endl;
    
    	str.erase(1, 3);  //从1号位置开始3个字符
    	cout << str << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 插入和删除的起始下标都是从0开始

#### 2.1.9 string子串 ####

**功能描述：**

*  从字符串中获取想要的子串

**函数原型：**

*  `string substr(int pos = 0, int n = npos) const;` //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

**示例：**

//子串
    void test01()
    { 
    	string str = "abcdefg";
    	string subStr = str.substr(1, 3);
    	cout << "subStr = " << subStr << endl;
    
    	string email = "hello@sina.com";
    	int pos = email.find("@");
    	string username = email.substr(0, pos);
    	cout << "username: " << username << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息

### 2.2 vector容器 ###

#### 2.2.1 vector基本概念 ####

**功能：**

*  vector数据结构和**数组非常相似**，也称为**单端数组**

**vector与普通数组区别：**

*  不同之处在于数组是静态空间，而vector可以**动态扩展**

**动态扩展：**

*  并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

![在这里插入图片描述][20210305130214156.jpg_pic_center]

*  vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

#### 2.2.2 vector构造函数 ####

**功能描述：**

*  创建vector容器

**函数原型：**

*  `vector<T> v;` //采用模板实现类实现，默认构造函数
 *  `vector(v.begin(), v.end());` //将v\[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
 *  `vector(n, elem);` //构造函数将n个elem拷贝给本身。
 *  `vector(const vector &vec);` //拷贝构造函数。

**示例：**

**总结：** vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

#### 2.2.3 vector赋值操作 ####

**功能描述：**

*  给vector容器进行赋值

**函数原型：**

*  `vector& operator=(const vector &vec);`//重载等号操作符
 *  `assign(beg, end);` //将\[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
 *  `assign(n, elem);` //将n个elem拷贝赋值给本身。

**示例：**

#include <vector>
    
    void printVector(vector<int>& v)
    { 
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //赋值操作
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1; //无参构造
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    	}
        
    	printVector(v1);
    
    	vector<int>v2;
    	v2 = v1;
    	printVector(v2);
    
    	vector<int>v3;
    	v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    	printVector(v3);
    
    	vector<int>v4;
    	v4.assign(10, 100);
    	printVector(v4);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以

#### 2.2.4 vector容量和大小 ####

**功能描述：**

*  对vector容器的容量和大小操作

**函数原型：**

*  `empty();` //判断容器是否为空
 *  `capacity();` //容器的容量
 *  `size();` //返回容器中元素的个数
 *  `resize(int num);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
    
     //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
 *  `resize(int num, elem);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。
    
     //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

**示例：**

#include <vector>
    
    void printVector(vector<int>& v)
    { 
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    	}
    	printVector(v1);
    	if (v1.empty()) { 
    		cout << "v1为空" << endl;
    	} else { 
    		cout << "v1不为空" << endl;
    		cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
    		cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
    	}
    
    	//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
    	v1.resize(15,10);
    	printVector(v1);
    
    	//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
    	v1.resize(5);
    	printVector(v1);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  判断是否为空 — empty
 *  返回元素个数 — size
 *  返回容器容量 — capacity
 *  重新指定大小 — resize

#### 2.2.5 vector插入和删除 ####

**功能描述：**

*  对vector容器进行插入、删除操作

**函数原型：**

*  `push_back(ele);` //尾部插入元素ele
 *  `pop_back();` //删除最后一个元素
 *  `insert(const_iterator pos, ele);` //迭代器指向位置pos插入元素ele
 *  `insert(const_iterator pos, int count,ele);`//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
 *  `erase(const_iterator pos);` //删除迭代器指向的元素
 *  `erase(const_iterator start, const_iterator end);`//删除迭代器从start到end之间的元素
 *  `clear();` //删除容器中所有元素

**示例：**

#include <vector>
    
    void printVector(vector<int>& v)
    { 
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //插入和删除
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	//尾插
    	v1.push_back(10);
    	v1.push_back(20);
    	v1.push_back(30);
    	v1.push_back(40);
    	v1.push_back(50);
    	printVector(v1);
    	//尾删
    	v1.pop_back();
    	printVector(v1);
    	//插入
    	v1.insert(v1.begin(), 100);
    	printVector(v1);
    
    	v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    	printVector(v1);
    
    	//删除
    	v1.erase(v1.begin());
    	printVector(v1);
    
    	//清空
    	v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    	v1.clear();
    	printVector(v1);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  尾插 — push\_back
 *  尾删 — pop\_back
 *  插入 — insert (位置迭代器)
 *  删除 — erase （位置迭代器）
 *  清空 — clear

#### 2.2.6 vector数据存取 ####

**功能描述：**

*  对vector中的数据的存取操作

**函数原型：**

*  `at(int idx);` //返回索引idx所指的数据
 *  `operator[];` //返回索引idx所指的数据
 *  `front();` //返回容器中第一个数据元素
 *  `back();` //返回容器中最后一个数据元素

**示例：**

#include <vector>
    
    void test01()
    { 
    	vector<int>v1;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    	}
    
    	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { 
    		cout << v1[i] << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { 
    		cout << v1.at(i) << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
    	cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  除了用迭代器获取vector容器中元素，\[ \]和at也可以
 *  front返回容器第一个元素
 *  back返回容器最后一个元素

#### 2.2.7 vector互换容器 ####

**功能描述：**

*  实现两个容器内元素进行互换

**函数原型：**

*  `swap(vec);` // 将vec与本身的元素互换

**示例：**

#include <vector>
    
    void printVector(vector<int>& v)
    { 
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void test01()
    { 
    	vector<int>v1;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    	}
    	printVector(v1);
    
    	vector<int>v2;
    	for (int i = 10; i > 0; i--) { 
    		v2.push_back(i);
    	}
    	printVector(v2);
    
    	//互换容器
    	cout << "互换后" << endl;
    	v1.swap(v2);
    	printVector(v1);
    	printVector(v2);
    }
    
    void test02()
    { 
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    
    	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
    
    	v.resize(3);
    
    	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
    
    	//收缩内存
    	vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
    
    	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果

#### 2.2.8 vector预留空间 ####

**功能描述：**

*  减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

**函数原型：**

*  `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。

**示例：**

#include <vector>
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    
    	//预留空间
    	v.reserve(100000);
    
    	int num = 0;
    	int* p = NULL;
    	for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
    		v.push_back(i);
    		if (p != &v[0]) { 
    			p = &v[0];
    			num++;
    		}
    	}
    
    	cout << "num:" << num << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
        
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间

### 2.3 deque容器 ###

#### 2.3.1 deque容器基本概念 ####

**功能：**

*  双端数组，可以对头端进行插入删除操作

**deque与vector区别：**

*  vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
 *  deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快
 *  vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关

![在这里插入图片描述][20210305130523681.jpg_pic_center]

deque内部工作原理:

deque内部有个**中控器**，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据

中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间

![在这里插入图片描述][20210305130602634.jpg_pic_center]

*  deque容器的迭代器也是支持随机访问的

#### 2.3.2 deque构造函数 ####

**功能描述：**

*  deque容器构造

**函数原型：**

*  `deque<T>` deqT; //默认构造形式
 *  `deque(beg, end);` //构造函数将\[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
 *  `deque(n, elem);` //构造函数将n个elem拷贝给本身。
 *  `deque(const deque &deq);` //拷贝构造函数

**示例：**

#include <deque>
    
    void printDeque(const deque<int>& d) 
    { 
    	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //deque构造
    void test01()
    { 
    	deque<int> d1; //无参构造函数
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		d1.push_back(i);
    	}
        
    	printDeque(d1);
    	deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());
    	printDeque(d2);
    
    	deque<int>d3(10,100);
    	printDeque(d3);
    
    	deque<int>d4 = d3;
    	printDeque(d4);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可

#### 2.3.3 deque赋值操作 ####

**功能描述：**

*  给deque容器进行赋值

**函数原型：**

*  `deque& operator=(const deque &deq);` //重载等号操作符
 *  `assign(beg, end);` //将\[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
 *  `assign(n, elem);` //将n个elem拷贝赋值给本身。

**示例：**

#include <deque>
    
    void printDeque(const deque<int>& d) 
    { 
    	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    
    	}
    	cout << endl;
    }
    //赋值操作
    void test01()
    { 
    	deque<int> d1;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		d1.push_back(i);
    	}
    	printDeque(d1);
    
    	deque<int>d2;
    	d2 = d1;
    	printDeque(d2);
    
    	deque<int>d3;
    	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
    	printDeque(d3);
    
    	deque<int>d4;
    	d4.assign(10, 100);
    	printDeque(d4);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握

#### 2.3.4 deque大小操作 ####

**功能描述：**

*  对deque容器的大小进行操作

**函数原型：**

*  `deque.empty();` //判断容器是否为空
 *  `deque.size();` //返回容器中元素的个数
 *  `deque.resize(num);` //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。
    
     //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
 *  `deque.resize(num, elem);` //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。
    
     //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

**示例：**

#include <deque>
    
    void printDeque(const deque<int>& d) 
    { 
    	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //大小操作
    void test01()
    { 
    	deque<int> d1;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		d1.push_back(i);
    	}
    	printDeque(d1);
    
    	//判断容器是否为空
    	if (d1.empty()) { 
    		cout << "d1为空!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "d1不为空!" << endl;
    		//统计大小
    		cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
    	}
    
    	//重新指定大小
    	d1.resize(15, 1);
    	printDeque(d1);
    
    	d1.resize(5);
    	printDeque(d1);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  deque没有容量的概念
 *  判断是否为空 — empty
 *  返回元素个数 — size
 *  重新指定个数 — resize

#### 2.3.5 deque 插入和删除 ####

**功能描述：**

*  向deque容器中插入和删除数据

**函数原型：**

两端插入操作：

*  `push_back(elem);` //在容器尾部添加一个数据
 *  `push_front(elem);` //在容器头部插入一个数据
 *  `pop_back();` //删除容器最后一个数据
 *  `pop_front();` //删除容器第一个数据

指定位置操作：

*  `insert(pos,elem);` //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
 *  `insert(pos,n,elem);` //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
 *  `insert(pos,beg,end);` //在pos位置插入\[beg,end)区间的数据，无返回值。
 *  `clear();` //清空容器的所有数据
 *  `erase(beg,end);` //删除\[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
 *  `erase(pos);` //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

**示例：**

#include <deque>
    
    void printDeque(const deque<int>& d) 
    { 
    	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    
    	}
    	cout << endl;
    }
    //两端操作
    void test01()
    { 
    	deque<int> d;
    	//尾插
    	d.push_back(10);
    	d.push_back(20);
    	//头插
    	d.push_front(100);
    	d.push_front(200);
    
    	printDeque(d);
    
    	//尾删
    	d.pop_back();
    	//头删
    	d.pop_front();
    	printDeque(d);
    }
    
    //插入
    void test02()
    { 
    	deque<int> d;
    	d.push_back(10);
    	d.push_back(20);
    	d.push_front(100);
    	d.push_front(200);
    	printDeque(d);
    
    	d.insert(d.begin(), 1000);
    	printDeque(d);
    
    	d.insert(d.begin(), 2,10000);
    	printDeque(d);
    
    	deque<int>d2;
    	d2.push_back(1);
    	d2.push_back(2);
    	d2.push_back(3);
    
    	d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
    	printDeque(d);
    }
    
    //删除
    void test03()
    { 
    	deque<int> d;
    	d.push_back(10);
    	d.push_back(20);
    	d.push_front(100);
    	d.push_front(200);
    	printDeque(d);
    
    	d.erase(d.begin());
    	printDeque(d);
    
    	d.erase(d.begin(), d.end());
    	d.clear();
    	printDeque(d);
    }
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    	//test02();
    
        test03();
        
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  插入和删除提供的位置是迭代器！
 *  尾插 — push\_back
 *  尾删 — pop\_back
 *  头插 — push\_front
 *  头删 — pop\_front

#### 2.3.6 deque 数据存取 ####

**功能描述：**

*  对deque 中的数据的存取操作

**函数原型：**

**示例：**

#include <deque>
    
    void printDeque(const deque<int>& d) 
    { 
    	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //数据存取
    void test01()
    { 
    	deque<int> d;
    	d.push_back(10);
    	d.push_back(20);
    	d.push_front(100);
    	d.push_front(200);
    
    	for (int i = 0; i < d.size(); i++) { 
    		cout << d[i] << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    
    	for (int i = 0; i < d.size(); i++) { 
    		cout << d.at(i) << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	cout << "front:" << d.front() << endl;
    
    	cout << "back:" << d.back() << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  除了用迭代器获取deque容器中元素，\[ \]和at也可以
 *  front返回容器第一个元素
 *  back返回容器最后一个元素

#### 2.3.7 deque 排序 ####

**功能描述：**

*  利用算法实现对deque容器进行排序

**算法：**

*  `sort(iterator beg, iterator end)` //对beg和end区间内元素进行排序

**示例：**

#include <deque>
    #include <algorithm>
    
    void printDeque(const deque<int>& d) 
    { 
    	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void test01()
    { 
    	deque<int> d;
    	d.push_back(10);
    	d.push_back(20);
    	d.push_front(100);
    	d.push_front(200);
    
    	printDeque(d);
    	sort(d.begin(), d.end());
    	printDeque(d);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可

### 2.4 案例-评委打分 ###

#### 2.4.1 案例描述 ####

有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

#### 2.4.2 实现步骤 ####

1.  创建五名选手，放到vector中
2.  遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
3.  sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
4.  deque容器遍历一遍，累加总分
5.  获取平均分

**示例代码：**

//选手类
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int score)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Score = score;
    	}
    
    	string m_Name; //姓名
    	int m_Score;  //平均分
    };
    
    void createPerson(vector<Person>&v)
    { 
    	string nameSeed = "ABCDE";
    	for (int i = 0; i < 5; i++) { 
    		string name = "选手";
    		name += nameSeed[i];
    
    		int score = 0;
    
    		Person p(name, score);
    
    		//将创建的person对象 放入到容器中
    		v.push_back(p);
    	}
    }
    
    //打分
    void setScore(vector<Person>&v)
    { 
    	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		//将评委的分数 放入到deque容器中
    		deque<int>d;
    		for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    			int score = rand() % 41 + 60;  // 60 ~ 100
    			d.push_back(score);
    		}
    
    		//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;
    		//for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
    		//{ 
    		// cout << *dit << " ";
    		//}
    		//cout << endl;
    
    		//排序
    		sort(d.begin(), d.end());
    
    		//去除最高和最低分
    		d.pop_back();
    		d.pop_front();
    
    		//取平均分
    		int sum = 0;
    		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) { 
    			sum += *dit; //累加每个评委的分数
    		}
    
    		int avg = sum / d.size();
    
    		//将平均分 赋值给选手身上
    		it->m_Score = avg;
    	}
    
    }
    
    void showScore(vector<Person>&v)
    { 
    	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	//随机数种子
    	srand((unsigned int)time(NULL));
    
    	//1、创建5名选手
    	vector<Person>v;  //存放选手容器
    	createPerson(v);
    
    	//测试
    	//for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	//{ 
    	// cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
    	//}
    
    	//2、给5名选手打分
    	setScore(v);
    
    	//3、显示最后得分
    	showScore(v);
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率

### 2.5 stack容器 ###

#### 2.5.1 stack 基本概念 ####

**概念：stack是一种先进后出**(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口

![在这里插入图片描述][20210305130846686.jpg_pic_center]

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据称为 — **入栈** `push`

栈中弹出数据称为 — **出栈** `pop`

生活中的栈：

![在这里插入图片描述][20210305130914896.png_pic_center]

#### 2.5.2 stack 常用接口 ####

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

*  `stack<T> stk;` //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式
 *  `stack(const stack &stk);` //拷贝构造函数

赋值操作：

*  `stack& operator=(const stack &stk);` //重载等号操作符

数据存取：

*  `push(elem);` //向栈顶添加元素
 *  `pop();` //从栈顶移除第一个元素
 *  `top();` //返回栈顶元素

大小操作：

*  `empty();` //判断堆栈是否为空
 *  `size();` //返回栈的大小

**示例：**

#include <stack>
    
    //栈容器常用接口
    void test01()
    { 
    	//创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
    	stack<int> s;
    
    	//向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈
    	s.push(10);
    	s.push(20);
    	s.push(30);
    
    	while (!s.empty()) { 
    		//输出栈顶元素
    		cout << "栈顶元素为： " << s.top() << endl;
    		//弹出栈顶元素
    		s.pop();
    	}
    	cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  入栈 — push
 *  出栈 — pop
 *  返回栈顶 — top
 *  判断栈是否为空 — empty
 *  返回栈大小 — size

### 2.6 queue 容器 ###

#### 2.6.1 queue 基本概念 ####

**概念：Queue是一种先进先出**(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口

![在这里插入图片描述][20210305131002192.jpg_pic_center]

队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素

队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为

队列中进数据称为 — **入队** `push`

队列中出数据称为 — **出队** `pop`

生活中的队列：

![在这里插入图片描述][20210305131028195.png_pic_center]

#### 2.6.2 queue 常用接口 ####

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

*  `queue<T> que;` //queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式
 *  `queue(const queue &que);` //拷贝构造函数

赋值操作：

*  `queue& operator=(const queue &que);` //重载等号操作符

数据存取：

*  `push(elem);` //往队尾添加元素
 *  `pop();` //从队头移除第一个元素
 *  `back();` //返回最后一个元素
 *  `front();` //返回第一个元素

大小操作：

*  `empty();` //判断堆栈是否为空
 *  `size();` //返回栈的大小

**示例：**

#include <queue>
    #include <string>
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    
    	string m_Name;
    	int m_Age;
    };
    
    void test01()
    { 
    	//创建队列
    	queue<Person> q;
    
    	//准备数据
    	Person p1("唐僧", 30);
    	Person p2("孙悟空", 1000);
    	Person p3("猪八戒", 900);
    	Person p4("沙僧", 800);
    
    	//向队列中添加元素 入队操作
    	q.push(p1);
    	q.push(p2);
    	q.push(p3);
    	q.push(p4);
    
    	//队列不提供迭代器，更不支持随机访问 
    	while (!q.empty()) { 
    		//输出队头元素
    		cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name 
                  << " 年龄： "<< q.front().m_Age << endl;
            
    		cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name  
                  << " 年龄： " << q.back().m_Age << endl;
            
    		cout << endl;
    		//弹出队头元素
    		q.pop();
    	}
    
    	cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  入队 — push
 *  出队 — pop
 *  返回队头元素 — front
 *  返回队尾元素 — back
 *  判断队是否为空 — empty
 *  返回队列大小 — size

### 2.7 list容器 ###

#### 2.7.1 list基本概念 ####

**功能：** 将数据进行链式存储

**链表**（list）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

链表的组成：链表由一系列**结点**组成

结点的组成：一个是存储数据元素的**数据域**，另一个是存储下一个结点地址的**指针域**

STL中的链表是一个双向循环链表

![在这里插入图片描述][20210305131126316.jpg_pic_center]

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于**双向迭代器**

list的优点：

*  采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
 *  链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list的缺点：

*  链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大

List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。

总结：STL中**List和vector是两个最常被使用的容器**，各有优缺点

#### 2.7.2 list构造函数 ####

**功能描述：**

*  创建list容器

**函数原型：**

*  `list<T> lst;` //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
 *  `list(beg,end);` //构造函数将\[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
 *  `list(n,elem);` //构造函数将n个elem拷贝给本身。
 *  `list(const list &lst);` //拷贝构造函数。

**示例：**

#include <list>
    
    void printList(const list<int>& L)
    { 
    	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void test01()
    { 
    	list<int>L1;
    	L1.push_back(10);
    	L1.push_back(20);
    	L1.push_back(30);
    	L1.push_back(40);
    
    	printList(L1);
    
    	list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
    	printList(L2);
    
    	list<int>L3(L2);
    	printList(L3);
    
    	list<int>L4(10, 1000);
    	printList(L4);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：list构造方式同其他几个STL常用容器，熟练掌握即可

#### 2.7.3 list 赋值和交换 ####

**功能描述：**

*  给list容器进行赋值，以及交换list容器

**函数原型：**

*  `assign(beg, end);` //将\[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
 *  `assign(n, elem);` //将n个elem拷贝赋值给本身。
 *  `list& operator=(const list &lst);` //重载等号操作符
 *  `swap(lst);` //将lst与本身的元素互换。

**示例：**

#include <list>
    
    void printList(const list<int>& L)
    { 
    	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //赋值和交换
    void test01()
    { 
    	list<int>L1;
    	L1.push_back(10);
    	L1.push_back(20);
    	L1.push_back(30);
    	L1.push_back(40);
    	printList(L1);
    
    	//赋值
    	list<int>L2;
    	L2 = L1;
    	printList(L2);
    
    	list<int>L3;
    	L3.assign(L2.begin(), L2.end());
    	printList(L3);
    
    	list<int>L4;
    	L4.assign(10, 100);
    	printList(L4);
    }
    
    //交换
    void test02()
    { 
    	list<int>L1;
    	L1.push_back(10);
    	L1.push_back(20);
    	L1.push_back(30);
    	L1.push_back(40);
    
    	list<int>L2;
    	L2.assign(10, 100);
    
    	cout << "交换前： " << endl;
    	printList(L1);
    	printList(L2);
    
    	cout << endl;
    
    	L1.swap(L2);
    
    	cout << "交换后： " << endl;
    	printList(L1);
    	printList(L2);
    }
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：list赋值和交换操作能够灵活运用即可

#### 2.7.4 list 大小操作 ####

**功能描述：**

*  对list容器的大小进行操作

**函数原型：**

*  `size();` //返回容器中元素的个数
 *  `empty();` //判断容器是否为空
 *  `resize(num);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。  
     //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
 *  `resize(num, elem);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。  
    //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

**示例：**

#include <list>
    
    void printList(const list<int>& L)
    { 
    	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //大小操作
    void test01()
    { 
    	list<int>L1;
    	L1.push_back(10);
    	L1.push_back(20);
    	L1.push_back(30);
    	L1.push_back(40);
    
    	if (L1.empty()) { 
    		cout << "L1为空" << endl;
    	} else { 
    		cout << "L1不为空" << endl;
    		cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl;
    	}
    
    	//重新指定大小
    	L1.resize(10);
    	printList(L1);
    
    	L1.resize(2);
    	printList(L1);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  判断是否为空 — empty
 *  返回元素个数 — size
 *  重新指定个数 — resize

#### 2.7.5 list 插入和删除 ####

**功能描述：**

*  对list容器进行数据的插入和删除

**函数原型：**

*  push\_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
 *  pop\_back();//删除容器中最后一个元素
 *  push\_front(elem);//在容器开头插入一个元素
 *  pop\_front();//从容器开头移除第一个元素
 *  insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
 *  insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
 *  insert(pos,beg,end);//在pos位置插入\[beg,end)区间的数据，无返回值。
 *  clear();//移除容器的所有数据
 *  erase(beg,end);//删除\[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
 *  erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
 *  remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

**示例：**

#include <list>
    
    void printList(const list<int>& L)
    { 
    	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //插入和删除
    void test01()
    { 
    	list<int> L;
    	//尾插
    	L.push_back(10);
    	L.push_back(20);
    	L.push_back(30);
    	//头插
    	L.push_front(100);
    	L.push_front(200);
    	L.push_front(300);
    
    	printList(L);
    
    	//尾删
    	L.pop_back();
    	printList(L);
    
    	//头删
    	L.pop_front();
    	printList(L);
    
    	//插入
    	list<int>::iterator it = L.begin();
    	L.insert(++it, 1000);
    	printList(L);
    
    	//删除
    	it = L.begin();
    	L.erase(++it);
    	printList(L);
    
    	//移除
    	L.push_back(10000);
    	L.push_back(10000);
    	L.push_back(10000);
    	printList(L);
    	L.remove(10000);
    	printList(L);
        
        //清空
    	L.clear();
    	printList(L);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  尾插 — push\_back
 *  尾删 — pop\_back
 *  头插 — push\_front
 *  头删 — pop\_front
 *  插入 — insert
 *  删除 — erase
 *  移除 — remove
 *  清空 — clear

#### 2.7.6 list 数据存取 ####

**功能描述：**

*  对list容器中数据进行存取

**函数原型：**

*  `front();` //返回第一个元素。
 *  `back();` //返回最后一个元素。

**示例：**

#include <list>
    
    //数据存取
    void test01()
    { 
    	list<int>L1;
    	L1.push_back(10);
    	L1.push_back(20);
    	L1.push_back(30);
    	L1.push_back(40);
    	
    	//cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
    	//cout << L1[0] << endl; //错误 不支持[]方式访问数据
    	cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl;
    	cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl;
    
    	//list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问
    	list<int>::iterator it = L1.begin();
    	//it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  list容器中不可以通过\[\]或者at方式访问数据
 *  返回第一个元素 — front
 *  返回最后一个元素 — back

#### 2.7.7 list 反转和排序 ####

**功能描述：**

*  将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

**函数原型：**

*  `reverse();` //反转链表
 *  `sort();` //链表排序

**示例：**

void printList(const list<int>& L)
    { 
    	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    bool myCompare(int val1 , int val2)
    { 
    	return val1 > val2;
    }
    
    //反转和排序
    void test01()
    { 
    	list<int> L;
    	L.push_back(90);
    	L.push_back(30);
    	L.push_back(20);
    	L.push_back(70);
    	printList(L);
    
    	//反转容器的元素
    	L.reverse();
    	printList(L);
    
    	//排序
    	L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
    	printList(L);
    
    	L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小
    	printList(L);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  反转 — reverse
 *  排序 — sort （成员函数）

#### 2.7.8 排序案例 ####

案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高

排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序

**示例：**

#include <list>
    #include <string>
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age , int height)
        { 
    		m_Name = name;
    		m_Age = age;
    		m_Height = height;
    	}
    
    public:
    	string m_Name;  //姓名
    	int m_Age;      //年龄
    	int m_Height;   //身高
    };
    
    
    bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2)
    { 
    	if (p1.m_Age == p2.m_Age) { 
    		return p1.m_Height  > p2.m_Height;
    	} else { 
    		return  p1.m_Age < p2.m_Age;
    	}
    }
    
    void test01()
    { 
    	list<Person> L;
    
    	Person p1("刘备", 35 , 175);
    	Person p2("曹操", 45 , 180);
    	Person p3("孙权", 40 , 170);
    	Person p4("赵云", 25 , 190);
    	Person p5("张飞", 35 , 160);
    	Person p6("关羽", 35 , 200);
    
    	L.push_back(p1);
    	L.push_back(p2);
    	L.push_back(p3);
    	L.push_back(p4);
    	L.push_back(p5);
    	L.push_back(p6);
    
    	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age 
                 << " 身高： " << it->m_Height << endl;
    	}
    
    	cout << "---------------------------------" << endl;
    	L.sort(ComparePerson); //排序
    
    	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { 
    		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age 
                 << " 身高： " << it->m_Height << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序
 *  高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定，并不复杂

### 2.8 set/ multiset 容器 ###

#### 2.8.1 set基本概念 ####

**简介：**

*  所有元素都会在插入时自动被排序

**本质：**

*  set/multiset属于**关联式容器**，底层结构是用**二叉树**实现。

**set和multiset区别**：

*  set不允许容器中有重复的元素
 *  multiset允许容器中有重复的元素

#### 2.8.2 set构造和赋值 ####

功能描述：创建set容器以及赋值

构造：

*  `set<T> st;` //默认构造函数：
 *  `set(const set &st);` //拷贝构造函数

赋值：

*  `set& operator=(const set &st);` //重载等号操作符

**示例：**

#include <set>
    
    void printSet(set<int> & s)
    { 
    	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //构造和赋值
    void test01()
    { 
    	set<int> s1;
    
    	s1.insert(10);
    	s1.insert(30);
    	s1.insert(20);
    	s1.insert(40);
    	printSet(s1);
    
    	//拷贝构造
    	set<int>s2(s1);
    	printSet(s2);
    
    	//赋值
    	set<int>s3;
    	s3 = s2;
    	printSet(s3);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  set容器插入数据时用insert
 *  set容器插入数据的数据会自动排序

#### 2.8.3 set大小和交换 ####

**功能描述：**

*  统计set容器大小以及交换set容器

**函数原型：**

*  `size();` //返回容器中元素的数目
 *  `empty();` //判断容器是否为空
 *  `swap(st);` //交换两个集合容器

**示例：**

#include <set>
    
    void printSet(set<int> & s)
    { 
    	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //大小
    void test01()
    { 
    	set<int> s1;
    	
    	s1.insert(10);
    	s1.insert(30);
    	s1.insert(20);
    	s1.insert(40);
    
    	if (s1.empty()) { 
    		cout << "s1为空" << endl;
    	} else { 
    		cout << "s1不为空" << endl;
    		cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl;
    	}
    }
    
    //交换
    void test02()
    { 
    	set<int> s1;
    
    	s1.insert(10);
    	s1.insert(30);
    	s1.insert(20);
    	s1.insert(40);
    
    	set<int> s2;
    
    	s2.insert(100);
    	s2.insert(300);
    	s2.insert(200);
    	s2.insert(400);
    
    	cout << "交换前" << endl;
    	printSet(s1);
    	printSet(s2);
    	cout << endl;
    
    	cout << "交换后" << endl;
    	s1.swap(s2);
    	printSet(s1);
    	printSet(s2);
    }
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  统计大小 — size
 *  判断是否为空 — empty
 *  交换容器 — swap

#### 2.8.4 set插入和删除 ####

**功能描述：**

*  set容器进行插入数据和删除数据

**函数原型：**

*  `insert(elem);` //在容器中插入元素。
 *  `clear();` //清除所有元素
 *  `erase(pos);` //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
 *  `erase(beg, end);` //删除区间\[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
 *  `erase(elem);` //删除容器中值为elem的元素。

**示例：**

#include <set>
    
    void printSet(set<int> & s)
    { 
    	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    //插入和删除
    void test01()
    { 
    	set<int> s1;
    	//插入
    	s1.insert(10);
    	s1.insert(30);
    	s1.insert(20);
    	s1.insert(40);
    	printSet(s1);
    
    	//删除
    	s1.erase(s1.begin());
    	printSet(s1);
    
    	s1.erase(30);
    	printSet(s1);
    
    	//清空
    	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
    	s1.clear();
    	printSet(s1);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  插入 — insert
 *  删除 — erase
 *  清空 — clear

#### 2.8.5 set查找和统计 ####

**功能描述：**

*  对set容器进行查找数据以及统计数据

**函数原型：**

*  `find(key);` //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
 *  `count(key);` //统计key的元素个数

**示例：**

#include <set>
    
    //查找和统计
    void test01()
    { 
    	set<int> s1;
    	//插入
    	s1.insert(10);
    	s1.insert(30);
    	s1.insert(20);
    	s1.insert(40);
    	
    	//查找
    	set<int>::iterator pos = s1.find(30);
    
    	if (pos != s1.end()) { 
    		cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl;
    	} else { 
    		cout << "未找到元素" << endl;
    	}
    
    	//统计
    	int num = s1.count(30);
    	cout << "num = " << num << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  查找 — find （返回的是迭代器）
 *  统计 — count （对于set，结果为0或者1）

#### 2.8.6 set和multiset区别 ####

**学习目标：**

*  掌握set和multiset的区别

**区别：**

*  set不可以插入重复数据，而multiset可以
 *  set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
 *  multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据

**示例：**

#include <set>
    
    //set和multiset区别
    void test01()
    { 
    	set<int> s;
    	pair<set<int>::iterator, bool>  ret = s.insert(10);
    	if (ret.second) { 
    		cout << "第一次插入成功!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "第一次插入失败!" << endl;
    	}
    
    	ret = s.insert(10);
    	if (ret.second) { 
    		cout << "第二次插入成功!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "第二次插入失败!" << endl;
    	}
        
    	//multiset
    	multiset<int> ms;
    	ms.insert(10);
    	ms.insert(10);
    
    	for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  如果不允许插入重复数据可以利用set
 *  如果需要插入重复数据利用multiset

#### 2.8.7 pair对组创建 ####

**功能描述：**

*  成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

**两种创建方式：**

*  `pair<type, type> p ( value1, value2 );`
 *  `pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );`

**示例：**

#include <string>
    
    //对组创建
    void test01()
    { 
    	pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
    	cout << "姓名： " <<  p.first << " 年龄： " << p.second << endl;
    
    	pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);
    	cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

两种方式都可以创建对组，记住一种即可

#### 2.8.8 set容器排序 ####

学习目标：

*  set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

*  利用仿函数，可以改变排序规则

**示例一** set存放内置数据类型

#include <set>
    
    class MyCompare { 
    public:
    	bool operator()(int v1, int v2)
        { 
    		return v1 > v2;
    	}
    };
    void test01() 
    {     
    	set<int> s1;
    	s1.insert(10);
    	s1.insert(40);
    	s1.insert(20);
    	s1.insert(30);
    	s1.insert(50);
    
    	//默认从小到大
    	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	//指定排序规则
    	set<int,MyCompare> s2;
    	s2.insert(10);
    	s2.insert(40);
    	s2.insert(20);
    	s2.insert(30);
    	s2.insert(50);
    
    	for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：利用仿函数可以指定set容器的排序规则

**示例二** set存放自定义数据类型

#include <set>
    #include <string>
    
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    
    	string m_Name;
    	int m_Age;
    
    };
    class comparePerson
    { 
    public:
    	bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
    	{ 
    		//按照年龄进行排序 降序
    		return p1.m_Age > p2.m_Age;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	set<Person, comparePerson> s;
    
    	Person p1("刘备", 23);
    	Person p2("关羽", 27);
    	Person p3("张飞", 25);
    	Person p4("赵云", 21);
    
    	s.insert(p1);
    	s.insert(p2);
    	s.insert(p3);
    	s.insert(p4);
    
    	for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { 
    		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
    	}
    }
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据

### 2.9 map/ multimap容器 ###

#### 2.9.1 map基本概念 ####

**简介：**

*  map中所有元素都是pair
 *  pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
 *  所有元素都会根据元素的键值自动排序

**本质：**

*  map/multimap属于**关联式容器**，底层结构是用二叉树实现。

**优点：**

*  可以根据key值快速找到value值

map和multimap**区别**：

*  map不允许容器中有重复key值元素
 *  multimap允许容器中有重复key值元素

#### 2.9.2 map构造和赋值 ####

**功能描述：**

*  对map容器进行构造和赋值操作

**函数原型：**

**构造：**

*  `map<T1, T2> mp;` //map默认构造函数:
 *  `map(const map &mp);` //拷贝构造函数

**赋值：**

*  `map& operator=(const map &mp);` //重载等号操作符

**示例：**

总结：map中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组

#### 2.9.3 map大小和交换 ####

**功能描述：**

*  统计map容器大小以及交换map容器

函数原型：

*  `size();` //返回容器中元素的数目
 *  `empty();` //判断容器是否为空
 *  `swap(st);` //交换两个集合容器

**示例：**

#include <map>
    
    void printMap(map<int,int>&m)
    { 
    	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { 
    		cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    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));
    
    	if (m.empty()) { 
    		cout << "m为空" << endl;
    	} else { 
    		cout << "m不为空" << endl;
    		cout << "m的大小为： " << m.size() << endl;
    	}
    }
    
    //交换
    void test02()
    { 
    	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));
    
    	map<int, int>m2;
    	m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
    	m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
    	m2.insert(pair<int, int>(6, 300));
    
    	cout << "交换前" << endl;
    	printMap(m);
    	printMap(m2);
    
    	cout << "交换后" << endl;
    	m.swap(m2);
    	printMap(m);
    	printMap(m2);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  统计大小 — size
 *  判断是否为空 — empty
 *  交换容器 — swap

#### 2.9.4 map插入和删除 ####

**功能描述：**

*  map容器进行插入数据和删除数据

**函数原型：**

*  `insert(elem);` //在容器中插入元素。
 *  `clear();` //清除所有元素
 *  `erase(pos);` //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
 *  `erase(beg, end);` //删除区间\[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
 *  `erase(key);` //删除容器中值为key的元素。

**示例：**

#include <map>
    
    void printMap(map<int,int>&m)
    { 
    	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { 
    		cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void test01()
    { 
    	//插入
    	map<int, int> m;
    	//第一种插入方式
    	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    	//第二种插入方式
    	m.insert(make_pair(2, 20));
    	//第三种插入方式
    	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    	//第四种插入方式
    	m[4] = 40; 
    	printMap(m);
    
    	//删除
    	m.erase(m.begin());
    	printMap(m);
    
    	m.erase(3);
    	printMap(m);
    
    	//清空
    	m.erase(m.begin(),m.end());
    	m.clear();
    	printMap(m);
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  map插入方式很多，记住其一即可

*  插入 — insert
 *  删除 — erase
 *  清空 — clear

#### 2.9.5 map查找和统计 ####

**功能描述：**

*  对map容器进行查找数据以及统计数据

**函数原型：**

*  `find(key);` //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
 *  `count(key);` //统计key的元素个数

**示例：**

#include <map>
    
    //查找和统计
    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));
    
    	//查找
    	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
    
    	if (pos != m.end()) { 
    		cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
    	} else { 
    		cout << "未找到元素" << endl;
    	}
    
    	//统计
    	int num = m.count(3);
    	cout << "num = " << num << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  查找 — find （返回的是迭代器）
 *  统计 — count （对于map，结果为0或者1）

#### 2.9.6 map容器排序 ####

**学习目标：**

*  map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则

**主要技术点:**

*  利用仿函数，可以改变排序规则

**示例：**

#include <map>
    
    class MyCompare { 
    public:
    	bool operator()(int v1, int v2)
        { 
    		return v1 > v2;
    	}
    };
    
    void test01() 
    { 
    	//默认从小到大排序
    	//利用仿函数实现从大到小排序
    	map<int, int, MyCompare> m;
    
    	m.insert(make_pair(1, 10));
    	m.insert(make_pair(2, 20));
    	m.insert(make_pair(3, 30));
    	m.insert(make_pair(4, 40));
    	m.insert(make_pair(5, 50));
    
    	for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { 
    		cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
    	}
    }
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  利用仿函数可以指定map容器的排序规则
 *  对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器

### 2.10 案例-员工分组 ###

#### 2.10.1 案例描述 ####

*  公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
 *  员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
 *  随机给10名员工分配部门和工资
 *  通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
 *  分部门显示员工信息

#### 2.10.2 实现步骤 ####

1.  创建10名员工，放到vector中
2.  遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
3.  分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中
4.  分部门显示员工信息

**案例代码：**

#include<iostream>
    #include <vector>
    #include <string>
    #include <map>
    #include <ctime>
    using namespace std;
    /* - 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作 - 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发 - 随机给10名员工分配部门和工资 - 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工) - 分部门显示员工信息 */
    
    #define CEHUA 0
    #define MEISHU 1
    #define YANFA 2
    
    class Worker { 
    public:
    	string m_Name;
    	int m_Salary;
    };
    
    void createWorker(vector<Worker>&v)
    { 
    	string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		Worker worker;
    		worker.m_Name = "员工";
    		worker.m_Name += nameSeed[i];
    
    		worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999
    		//将员工放入到容器中
    		v.push_back(worker);
    	}
    }
    
    //员工分组
    void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m)
    { 
    	for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		//产生随机部门编号
    		int deptId = rand() % 3; // 0 1 2 
    
    		//将员工插入到分组中
    		//key部门编号，value具体员工
    		m.insert(make_pair(deptId, *it));
    	}
    }
    
    void showWorkerByGourp(multimap<int,Worker>&m)
    { 
    	// 0 A B C 1 D E 2 F G ...
    	cout << "策划部门：" << endl;
    
    	multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
    	int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数
    	int index = 0;
        
    	for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++) { 
    		cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
    	}
    
    	cout << "----------------------" << endl;
    	cout << "美术部门： " << endl;
    	pos = m.find(MEISHU);
    	count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数
    	index = 0;
        
    	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) { 
    		cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
    	}
    
    	cout << "----------------------" << endl;
    	cout << "研发部门： " << endl;
    	pos = m.find(YANFA);
    	count = m.count(YANFA); // 统计具体人数
    	index = 0;
        
    	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) { 
    		cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	srand((unsigned int)time(NULL));
    
    	//1、创建员工
    	vector<Worker>vWorker;
    	createWorker(vWorker);
    
    	//2、员工分组
    	multimap<int, Worker>mWorker;
    	setGroup(vWorker, mWorker);
    
    	//3、分组显示员工
    	showWorkerByGourp(mWorker);
    
    	测试
    	//for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
    	//{ 
    	// cout << "姓名： " << it->m_Name << " 工资： " << it->m_Salary << endl;
    	//}
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  当数据以键值对形式存在，可以考虑用map 或 multimap

## 3 STL- 函数对象 ##

### 3.1 函数对象 ###

#### 3.1.1 函数对象概念 ####

**概念：**

*  重载**函数调用操作符**的类，其对象常称为**函数对象**
 *  **函数对象**使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫**仿函数**

**本质：**

函数对象(仿函数)是一个**类**，不是一个函数

#### 3.1.2 函数对象使用 ####

**特点：**

*  函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
 *  函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
 *  函数对象可以作为参数传递

**示例:**

#include <string>
    
    //1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
    class MyAdd { 
    public :
    	int operator()(int v1,int v2)
    	{ 
    		return v1 + v2;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	MyAdd myAdd;
    	cout << myAdd(10, 10) << endl;
    }
    
    //2、函数对象可以有自己的状态
    class MyPrint { 
    public:
    	MyPrint()
    	{ 
    		count = 0;
    	}
    	void operator()(string test)
    	{ 
    		cout << test << endl;
    		count++; //统计使用次数
    	}
    
    	int count; //内部自己的状态
    };
    void test02()
    { 
    	MyPrint myPrint;
    	myPrint("hello world");
    	myPrint("hello world");
    	myPrint("hello world");
    	cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
    }
    
    //3、函数对象可以作为参数传递
    void doPrint(MyPrint &mp , string test)
    { 
    	mp(test);
    }
    
    void test03()
    { 
    	MyPrint myPrint;
    	doPrint(myPrint, "Hello C++");
    }
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    	//test02();
    	test03();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：

*  仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

### 3.2 谓词 ###

#### 3.2.1 谓词概念 ####

**概念：**

*  返回bool类型的仿函数称为**谓词**
 *  如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
 *  如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

#### 3.2.2 一元谓词 ####

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    
    //1.一元谓词
    struct GreaterFive { 
    	bool operator()(int val)
        { 
    		return val > 5;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    
    	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "没找到!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "找到:" << *it << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

#### 3.2.3 二元谓词 ####

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    //二元谓词
    class MyCompare { 
    public:
    	bool operator()(int num1, int num2)
    	{ 
    		return num1 > num2;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(40);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(50);
    
    	//默认从小到大
    	sort(v.begin(), v.end());
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{ 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    	cout << "----------------------------" << endl;
    
    	//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
    	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

### 3.3 内建函数对象 ###

#### 3.3.1 内建函数对象意义 ####

**概念：**

*  STL内建了一些函数对象

**分类:**

*  算术仿函数
 *  关系仿函数
 *  逻辑仿函数

**用法：**

*  这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
 *  使用内建函数对象，需要引入头文件 `#include<functional>`

#### 3.3.2 算术仿函数 ####

**功能描述：**

*  实现四则运算
 *  其中negate是一元运算，其他都是二元运算

**仿函数原型：**

*  `template<class T> T plus<T>` //加法仿函数
 *  `template<class T> T minus<T>` //减法仿函数
 *  `template<class T> T multiplies<T>` //乘法仿函数
 *  `template<class T> T divides<T>` //除法仿函数
 *  `template<class T> T modulus<T>` //取模仿函数
 *  `template<class T> T negate<T>` //取反仿函数

**示例：**

#include <functional>
    //negate
    void test01()
    { 
    	negate<int> n;
    	cout << n(50) << endl;
    }
    
    //plus
    void test02()
    { 
    	plus<int> p;
    	cout << p(10, 20) << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 `#include <functional>`

#### 3.3.3 关系仿函数 ####

**功能描述：**

*  实现关系对比

**仿函数原型：**

*  `template<class T> bool equal_to<T>` //等于
 *  `template<class T> bool not_equal_to<T>` //不等于
 *  `template<class T> bool greater<T>` //大于
 *  `template<class T> bool greater_equal<T>` //大于等于
 *  `template<class T> bool less<T>` //小于
 *  `template<class T> bool less_equal<T>` //小于等于

**示例：**

#include <functional>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    
    class MyCompare { 
    public:
    	bool operator()(int v1,int v2)
    	{ 
    		return v1 > v2;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(50);
    	v.push_back(40);
    	v.push_back(20);
    
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	//自己实现仿函数
    	//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
    	//STL内建仿函数 大于仿函数
    	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

#### 3.3.4 逻辑仿函数 ####

**功能描述：**

*  实现逻辑运算

**函数原型：**

*  `template<class T> bool logical_and<T>` //逻辑与
 *  `template<class T> bool logical_or<T>` //逻辑或
 *  `template<class T> bool logical_not<T>` //逻辑非

**示例：**

#include <vector>
    #include <functional>
    #include <algorithm>
    void test01()
    { 
    	vector<bool> v;
    	v.push_back(true);
    	v.push_back(false);
    	v.push_back(true);
    	v.push_back(false);
    
    	for (vector<bool>::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	//逻辑非 将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
    	vector<bool> v2;
    	v2.resize(v.size());
    	transform(v.begin(), v.end(),  v2.begin(), logical_not<bool>());
    	for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可

## 4 STL- 常用算法 ##

**概述**:

*  算法主要是由头文件`<algorithm>` `<functional>` `<numeric>`组成。
 *  `<algorithm>`是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
 *  `<numeric>`体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
 *  `<functional>`定义了一些模板类,用以声明函数对象。

### 4.1 常用遍历算法 ###

**学习目标：**

*  掌握常用的遍历算法

**算法简介：**

*  `for_each` //遍历容器
 *  `transform` //搬运容器到另一个容器中

#### 4.1.1 for\_each ####

**功能描述：**

*  实现遍历容器

**函数原型：**

*  `for_each(iterator beg, iterator end, _func);`
    
    // 遍历算法 遍历容器元素
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // \_func 函数或者函数对象

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    //普通函数
    void print01(int val) 
    { 
    	cout << val << " ";
    }
    //函数对象
    class print02 { 
     public:
    	void operator()(int val) 
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    //for_each算法基本用法
    void test01() { 
    
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    
    	//遍历算法
    	for_each(v.begin(), v.end(), print01);
    	cout << endl;
    
    	for_each(v.begin(), v.end(), print02());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

\*\*总结：\*\*for\_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握

#### 4.1.2 transform ####

**功能描述：**

*  搬运容器到另一个容器中

**函数原型：**

*  `transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);`

//beg1 源容器开始迭代器

//end1 源容器结束迭代器

//beg2 目标容器开始迭代器

//\_func 函数或者函数对象

**示例：**

#include<vector>
    #include<algorithm>
    
    //常用遍历算法 搬运 transform
    
    class TransForm { 
    public:
    	int operator()(int val)
    	{ 
    		return val;
    	}
    };
    
    class MyPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int>v;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    
    	vector<int>vTarget; //目标容器
    
    	vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间
    
    	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());
    
    	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运

### 4.2 常用查找算法 ###

学习目标：

*  掌握常用的查找算法

**算法简介：**

*  `find` //查找元素
 *  `find_if` //按条件查找元素
 *  `adjacent_find` //查找相邻重复元素
 *  `binary_search` //二分查找法
 *  `count` //统计元素个数
 *  `count_if` //按条件统计元素个数

#### 4.2.1 find ####

**功能描述：**

*  查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()

**函数原型：**

*  `find(iterator beg, iterator end, value);`
    
    // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // value 查找的元素

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    #include <string>
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v.push_back(i + 1);
    	}
    	//查找容器中是否有 5 这个元素
    	vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "没有找到!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "找到:" << *it << endl;
    	}
    }
    
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age) 
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    	//重载==
    	bool operator==(const Person& p) 
    	{ 
    		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) { 
    			return true;
    		}
            
    		return false;
    	}
    
    public:
    	string m_Name;
    	int m_Age;
    };
    
    void test02()
    { 
    	vector<Person> v;
    
    	//创建数据
    	Person p1("aaa", 10);
    	Person p2("bbb", 20);
    	Person p3("ccc", 30);
    	Person p4("ddd", 40);
    
    	v.push_back(p1);
    	v.push_back(p2);
    	v.push_back(p3);
    	v.push_back(p4);
    
    	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "没有找到!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
    	}
    }

总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是**迭代器**

#### 4.2.2 find\_if ####

**功能描述：**

*  按条件查找元素

**函数原型：**

*  `find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);`
    
    // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // \_Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    #include <string>
    
    //内置数据类型
    class GreaterFive { 
    public:
    	bool operator()(int val)
    	{ 
    		return val > 5;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v.push_back(i + 1);
    	}
    
    	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "没有找到!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;
    	}
    }
    
    //自定义数据类型
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    public:
    	string m_Name;
    	int m_Age;
    };
    
    class Greater20 { 
    public:
    	bool operator()(Person &p)
    	{ 
    		return p.m_Age > 20;
    	}
    
    };
    
    void test02()
    { 
    	vector<Person> v;
    
    	//创建数据
    	Person p1("aaa", 10);
    	Person p2("bbb", 20);
    	Person p3("ccc", 30);
    	Person p4("ddd", 40);
    
    	v.push_back(p1);
    	v.push_back(p2);
    	v.push_back(p3);
    	v.push_back(p4);
    
    	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "没有找到!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

总结：find\_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略

#### 4.2.3 adjacent\_find ####

**功能描述：**

*  查找相邻重复元素

**函数原型：**

*  `adjacent_find(iterator beg, iterator end);`
    
    // 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(1);
    	v.push_back(2);
    	v.push_back(5);
    	v.push_back(2);
    	v.push_back(4);
    	v.push_back(4);
    	v.push_back(3);
    
    	//查找相邻重复元素
    	vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "找不到!" << endl;
    	} else { 
    		cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;
    	}
    }

总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent\_find算法

#### 4.2.4 binary\_search ####

**功能描述：**

*  查找指定元素是否存在

**函数原型：**

*  `bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);`
    
    // 查找指定的元素，查到 返回true 否则false
    
    // 注意: 在**无序序列中不可用**
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // value 查找的元素

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    void test01()
    { 
    	vector<int>v;
    
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    	//二分查找
    	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2);
    	if (ret) { 
    		cout << "找到了" << endl;
    	} else { 
    		cout << "未找到" << endl;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列

#### 4.2.5 count ####

**功能描述：**

*  统计元素个数

**函数原型：**

*  `count(iterator beg, iterator end, value);`
    
    // 统计元素出现次数
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // value 统计的元素

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    //内置数据类型
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(1);
    	v.push_back(2);
    	v.push_back(4);
    	v.push_back(5);
    	v.push_back(3);
    	v.push_back(4);
    	v.push_back(4);
    
    	int num = count(v.begin(), v.end(), 4);
    
    	cout << "4的个数为： " << num << endl;
    }
    
    //自定义数据类型
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    	bool operator==(const Person & p)
    	{ 
    		if (this->m_Age == p.m_Age) { 
    			return true;
    		} else { 
    			return false;
    		}
    	}
    	string m_Name;
    	int m_Age;
    };
    
    void test02()
    { 
    	vector<Person> v;
    
    	Person p1("刘备", 35);
    	Person p2("关羽", 35);
    	Person p3("张飞", 35);
    	Person p4("赵云", 30);
    	Person p5("曹操", 25);
    
    	v.push_back(p1);
    	v.push_back(p2);
    	v.push_back(p3);
    	v.push_back(p4);
    	v.push_back(p5);
        
        Person p("诸葛亮",35);
    
    	int num = count(v.begin(), v.end(), p);
    	cout << "num = " << num << endl;
    }
    int main()
    { 
    	//test01();
    
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 `operator==`

#### 4.2.6 count\_if ####

**功能描述：**

*  按条件统计元素个数

**函数原型：**

*  `count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);`
    
    // 按条件统计元素出现次数
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // \_Pred 谓词

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class Greater4 { 
    public:
    	bool operator()(int val)
    	{ 
    		return val >= 4;
    	}
    };
    
    //内置数据类型
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(1);
    	v.push_back(2);
    	v.push_back(4);
    	v.push_back(5);
    	v.push_back(3);
    	v.push_back(4);
    	v.push_back(4);
    
    	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());
    
    	cout << "大于4的个数为： " << num << endl;
    }
    
    //自定义数据类型
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    
    	string m_Name;
    	int m_Age;
    };
    
    class AgeLess35 { 
    public:
    	bool operator()(const Person &p)
    	{ 
    		return p.m_Age < 35;
    	}
    };
    
    void test02()
    { 
    	vector<Person> v;
    
    	Person p1("刘备", 35);
    	Person p2("关羽", 35);
    	Person p3("张飞", 35);
    	Person p4("赵云", 30);
    	Person p5("曹操", 25);
    
    	v.push_back(p1);
    	v.push_back(p2);
    	v.push_back(p3);
    	v.push_back(p4);
    	v.push_back(p5);
    
    	int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());
    	cout << "小于35岁的个数：" << num << endl;
    }
    
    
    int main()
    { 
    	//test01();
    
    	test02();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 按值统计用count，按条件统计用count\_if

### 4.3 常用排序算法 ###

**学习目标：**

*  掌握常用的排序算法

**算法简介：**

*  `sort` //对容器内元素进行排序
 *  `random_shuffle` //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
 *  `merge` // 容器元素合并，并存储到另一容器中
 *  `reverse` // 反转指定范围的元素

#### 4.3.1 sort ####

**功能描述：**

*  对容器内元素进行排序

**函数原型：**

*  `sort(iterator beg, iterator end, _Pred);`
    
    // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // \_Pred 谓词

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    void myPrint(int val)
    { 
    	cout << val << " ";
    }
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(50);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(40);
    
    	//sort默认从小到大排序
    	sort(v.begin(), v.end());
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    	cout << endl;
    
    	//从大到小排序
    	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握

#### 4.3.2 random\_shuffle ####

**功能描述：**

*  洗牌 指定范围内的元素随机调整次序

**函数原型：**

*  `random_shuffle(iterator beg, iterator end);`
    
    // 指定范围内的元素随机调整次序
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    #include <ctime>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	srand((unsigned int)time(NULL));
    	vector<int> v;
    	for(int i = 0 ; i < 10;i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    
    	//打乱顺序
    	random_shuffle(v.begin(), v.end());
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** random\_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

#### 4.3.3 merge ####

**功能描述：**

*  两个容器元素合并，并存储到另一容器中

**函数原型：**

*  `merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);`
    
    // 容器元素合并，并存储到另一容器中
    
    // 注意: 两个容器必须是**有序的**
    
    // beg1 容器1开始迭代器  
    // end1 容器1结束迭代器  
    // beg2 容器2开始迭代器  
    // end2 容器2结束迭代器  
    // dest 目标容器开始迭代器

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	vector<int> v2;
    	for (int i = 0; i < 10 ; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    		v2.push_back(i + 1);
    	}
    
    	vector<int> vtarget;
    	//目标容器需要提前开辟空间
    	vtarget.resize(v1.size() + v2.size());
    	//合并 需要两个有序序列
    	merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());
    	for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** merge合并的两个容器必须的有序序列

#### 4.3.4 reverse ####

**功能描述：**

*  将容器内元素进行反转

**函数原型：**

*  `reverse(iterator beg, iterator end);`
    
    // 反转指定范围的元素
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(50);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(40);
    
    	cout << "反转前： " << endl;
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    
    	cout << "反转后： " << endl;
    
    	reverse(v.begin(), v.end());
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到

### 4.4 常用拷贝和替换算法 ###

**学习目标：**

*  掌握常用的拷贝和替换算法

**算法简介：**

*  `copy` // 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
 *  `replace` // 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
 *  `replace_if` // 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
 *  `swap` // 互换两个容器的元素

#### 4.4.1 copy ####

**功能描述：**

*  容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

**函数原型：**

*  `copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);`
    
    // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // dest 目标起始迭代器

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i + 1);
    	}
    	vector<int> v2;
    	v2.resize(v1.size());
    	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
    
    	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间

#### 4.4.2 replace ####

**功能描述：**

*  将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

**函数原型：**

*  `replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);`
    
    // 将区间内旧元素 替换成 新元素
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // oldvalue 旧元素
    
    // newvalue 新元素

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(40);
    	v.push_back(50);
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(20);
    
    	cout << "替换前：" << endl;
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    
    	//将容器中的20 替换成 2000
    	cout << "替换后：" << endl;
    	replace(v.begin(), v.end(), 20,2000);
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** replace会替换区间内满足条件的元素

#### 4.4.3 replace\_if ####

**功能描述:**

*  将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

**函数原型：**

*  `replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);`
    
    // 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // \_pred 谓词
    
    // newvalue 替换的新元素

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    class ReplaceGreater30 { 
    public:
    	bool operator()(int val)
    	{ 
    		return val >= 30;
    	}
    
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(40);
    	v.push_back(50);
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(20);
    
    	cout << "替换前：" << endl;
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    
    	//将容器中大于等于的30 替换成 3000
    	cout << "替换后：" << endl;
    	replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** replace\_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件

#### 4.4.4 swap ####

**功能描述：**

*  互换两个容器的元素

**函数原型：**

*  `swap(container c1, container c2);`
    
    // 互换两个容器的元素
    
    // c1容器1
    
    // c2容器2

**示例：**

#include <algorithm>
    #include <vector>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	vector<int> v2;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    		v2.push_back(i+100);
    	}
    
    	cout << "交换前： " << endl;
    	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    
    	cout << "交换后： " << endl;
    	swap(v1, v2);
    	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型

### 4.5 常用算术生成算法 ###

**学习目标：**

*  掌握常用的算术生成算法

**注意：**

*  算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 `#include <numeric>`

**算法简介：**

*  `accumulate` // 计算容器元素累计总和
 *  `fill` // 向容器中添加元素

#### 4.5.1 accumulate ####

**功能描述：**

*  计算区间内 容器元素累计总和

**函数原型：**

*  `accumulate(iterator beg, iterator end, value);`
    
    // 计算容器元素累计总和
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // value 起始值

**示例：**

#include <numeric>
    #include <vector>
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i <= 100; i++) { 
    		v.push_back(i);
    	}
    
    	int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
    
    	cout << "total = " << total << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用

#### 4.5.2 fill ####

**功能描述：**

*  向容器中填充指定的元素

**函数原型：**

*  `fill(iterator beg, iterator end, value);`
    
    // 向容器中填充元素
    
    // beg 开始迭代器
    
    // end 结束迭代器
    
    // value 填充的值

**示例：**

#include <numeric>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.resize(10);
    	//填充
    	fill(v.begin(), v.end(), 100);
    
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：** 利用fill可以将容器区间内元素填充为 指定的值

### 4.6 常用集合算法 ###

**学习目标：**

*  掌握常用的集合算法

**算法简介：**

*  `set_intersection` // 求两个容器的交集
 *  `set_union` // 求两个容器的并集
 *  `set_difference` // 求两个容器的差集

#### 4.6.1 set\_intersection ####

**功能描述：**

*  求两个容器的交集

**函数原型：**

*  `set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);`
    
    // 求两个集合的交集
    
    // **注意:两个集合必须是有序序列**
    
    // beg1 容器1开始迭代器  
    // end1 容器1结束迭代器  
    // beg2 容器2开始迭代器  
    // end2 容器2结束迭代器  
    // dest 目标容器开始迭代器

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	vector<int> v2;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    		v2.push_back(i+5);
    	}
    
    	vector<int> vTarget;
    	//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
    	vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));
    
    	//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
    	vector<int>::iterator itEnd = \
            set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
    
    	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：**

*  求交集的两个集合必须的有序序列
 *  目标容器开辟空间需要从**两个容器中取小值**
 *  set\_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

#### 4.6.2 set\_union ####

**功能描述：**

*  求两个集合的并集

**函数原型：**

*  `set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);`
    
    // 求两个集合的并集
    
    // **注意:两个集合必须是有序序列**
    
    // beg1 容器1开始迭代器  
    // end1 容器1结束迭代器  
    // beg2 容器2开始迭代器  
    // end2 容器2结束迭代器  
    // dest 目标容器开始迭代器

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	vector<int> v2;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    		v2.push_back(i+5);
    	}
    
    	vector<int> vTarget;
    	//取两个容器的和给目标容器开辟空间
    	vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
    
    	//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
    	vector<int>::iterator itEnd = \
            set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
    
    	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：**

*  求并集的两个集合必须的有序序列
 *  目标容器开辟空间需要**两个容器相加**
 *  set\_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

#### 4.6.3 set\_difference ####

**功能描述：**

*  求两个集合的差集

**函数原型：**

*  `set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);`
    
    // 求两个集合的差集
    
    // **注意:两个集合必须是有序序列**
    
    // beg1 容器1开始迭代器  
    // end1 容器1结束迭代器  
    // beg2 容器2开始迭代器  
    // end2 容器2结束迭代器  
    // dest 目标容器开始迭代器

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    
    class myPrint { 
    public:
    	void operator()(int val)
    	{ 
    		cout << val << " ";
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v1;
    	vector<int> v2;
    	for (int i = 0; i < 10; i++) { 
    		v1.push_back(i);
    		v2.push_back(i+5);
    	}
    
    	vector<int> vTarget;
    	//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
    	vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size()));
    
    	//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
    	cout << "v1与v2的差集为： " << endl;
    	vector<int>::iterator itEnd = \
            set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
    	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
    	cout << endl;
    
    
    	cout << "v2与v1的差集为： " << endl;
    	itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());
    	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
    	cout << endl;
    }
    
    int main()
    { 
    	test01();
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

**总结：**

*  求差集的两个集合必须的有序序列
 *  目标容器开辟空间需要从**两个容器取较大值**
 *  set\_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置

[20210305130214156.jpg_pic_center]: /images/20221023/a556e0b5456d402ebe6b267b7c61870b.png
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[20210305131028195.png_pic_center]: /images/20221023/fb83026e1cd741088d3be9a87ce9a79c.png
[20210305131126316.jpg_pic_center]: /images/20221023/8347d48197a340ba93c8f48d4a4cf0a4.png