C++ ， STL ---- 常用容器

た入场券 2024-03-25 15:21 93阅读 0赞

#### STL ####

*   *  STL初识
     *   *  STL的诞生
         *  STL基本概念
         *  STL六大组件
         *  STL中的容器、算法、迭代器
         *  容器算法迭代器初识
     *  STL — 常用容器
     *   *  string容器
         *  vector容器
         *  deque容器
         *  stack容器
         *  queue容器
         *  list容器
         *  set/ multiset 容器
         *  map/ multimap 容器

[C++ 模板.][C_ _.]  
[STL – 函数对象、常用算法][STL _]

### STL初识 ###

#### 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,导致被迫从事大呈重复工作
 *  为了建立**数据结构**和**算法**的一套标准,诞生了 **STL**

#### 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**

#### 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**: —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`。

#### STL中的容器、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：  
![在这里插入图片描述][0b78d3feb7764ee6b7671add9d2f6dbd.png]

> 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

#### 容器算法迭代器初识 ####

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

**vector存放内置数据类型**

容器: vector  
算法: for\_each  
迭代器: vector::iterator

#include <iostream>
    #include <vector>
    #include <algorithm>//标准算法头文件
    
    using namespace std;
    
    void myPrint(int val) {
        
    	cout << val << endl;
    }
    
    void test01() 
    {
        
    	//创建一个vector容器
    	vector<int> v;
    
    	//向容器中插入数据
    	v.push_back(10);
    
    	//通过迭代器访问容器中的数据
    	vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); //起始迭代器  指向容器的第一个元素 （类似指针）
    	vector<int>::iterator itEnd = v.end();     //结束迭代器  指向容器的最后一个元素的下一个位置
    
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        
    		cout << *it << endl;
    	}
    
    	//使用STL提供标准遍历算法  头文件 algroithm
    	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    }
    
    int main() {
        
    
    	test01();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

### STL — 常用容器 ###

#### string容器 ####

**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(C风格字符串)
 *  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

**1. string构造函数**

*  构造函数原型:

#include <string> //使用容器都要包含头文件
    
    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 （拷贝构造）
    string(int n ,char c);     //使用n个字符c初始化

> 总结:string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。

**2. 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:

#include <string> //包含头文件
    
    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);                  //把 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

例如：

string str1;
    str1 = "hello world";
    
    string str2;
    str2.assign("hello world");

> 总结: string的赋值方式很多, operator= 这种方式是比较实用的。

**3. 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

> 总结:字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可。

**4. 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
    
    //find从左往右查找，rfind从右往左查找
    
    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—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

**5. 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

> 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。

**6. string字符 存 (修改) 取 (读取)**

**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

> 总结: string字符串中单个字符 存 取 有两种方式，利用 \[\] 或 at 。

**7. 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

> 总结: 插和删除的起始下标都是从0开始

**8. 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

#### vector容器 ####

**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][23b871cf63f844c39adbfb35541b1772.png]

*  vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

**1.vector 构造函数：**

**功能描述:**

*  创建vector容器

**函数原型:**

#include <vector> //使用容器都要包含头文件
    
    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(前闭后开)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。

> 总结: vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。

**2.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(前闭后开)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。

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

**3.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

> 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

**4.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);                        //册除 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

> 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

**5.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

> 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

**6.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
    
    //巧用swap收缩内存
    vector<int>(v).swap(v);  //vector<int>(v)  为通过 拷贝构造函数 创造 匿名对象
                             // .swap(v)  容器交换

> 实际用途:  
> swap可以使两个容器互换,可以达到实用的收缩内存效果

**7.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。

#### deque容器 ####

**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][595f0e9b82d7410592c2e6a9cdd1eb94.png]  
**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—片连续的内存空间

![在这里插入图片描述][1d5249c14a444db3934be7a6a8ce7dff.png]

*  deque容器的迭代器也是支持随机访问的

**1. deque构造函数：**

**功能描述:**

*  deque容器构造

**函数原型:** （和vector差不多）

#include <deque> //使用容器都要包含头文件
    
    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

只读不可以修改时，使用 `const_iterator`

void printDeuque(const deque<int>&d)
    {
        
    	for(deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    	{
        
    		//*it = 100;容需中的数据不可以修改了
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }

> 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. deque赋值操作：**

**功能描述:**

*  给deque容器进行赋值

**函数原型:**（和vector完全一样）

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。

> 总结: deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握

**3. deque大小操作：**

**功能描述:**

*  对deque容器的大小进行操作

**函数原型:** (和 vector 很像)，没有容量概念，deque对容量没有限制

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值填充新位苦。
                                 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

> 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

**4. 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—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(迭代器)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(迭代器)位置插入n个elem数据，无返回值。
    insert(pos, beg, end);          //在pos(迭代器)位置插入[beg(迭代器),end(迭代器))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(迭代器),end(迭代器))区间的数据，返回下一个数据的位置。
    erase(pos);                     //删除pos(迭代器)位置的数据，返回下一个数据的位置。

例如：

deque<int>::iterator it = d1.begin(); //迭代器
    it++;
    d1.erase(it);

> 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

**5. deque数据存取：**

**功能描述:** (和 vector 一样)

*  对deque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

> 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

**6. deque排序：**

**功能描述:**

*  利用算法实现对deque容器进行排序

**算法:**

#include <algorithm>                 //标准算法的头文件
    
    sort(iterator beg, iterator end)      //对beg和end区间内元素进行排序

使用：

//排序 默认排序规则 从小到大 升序
    //对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
    //vector容器也可以利用sort进行排序
    sort(d.begin(), d.end());

> 总结: sort 算法非常实用，使用时包含头文件 `algorithm` 即可

#### stack容器 ####

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

*  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`

![在这里插入图片描述][076cf060c026440f8e020bb12f33891e.png]  
**stack常用接口**

*  功能描述: 栈容器常用的 **对外接口**

**构造函数:**

#include <stack>              //使用容器都要包含头文件
    
    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，返回类型为void
    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

> **总结:**  
> 入栈 — bush  
> 出栈 — pop  
> 返回栈顶 — top  
> 判断栈是否为空 — empty  
> 返回栈大小 — size

#### queue容器 ####

**queue基本概念**

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

![在这里插入图片描述][054d005d035843678bb6fbdb6e379bab.png]

*  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`

**功能描述:** 栈容器常用的**对外接口**

**构造函数:**

#include <queue>                    //使用容器都要包含头文件
    
    queue<T> que;                       //queue采用模板类实现, queue对象的默认构造形式
    queue(const pueue &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();                              //f返回栈的大小

#### list容器 ####

**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—系列 结点 组成  
![在这里插入图片描述][67258fef92c74e49963daac2f3e90128.png]  
**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—个 **双向循环链表**  
![在这里插入图片描述][4a4e7469a8a94d0e8ca21405d3f788dc.png]  
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(vector是拷贝)** !

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

**1. list 构造函数**

**功能描述:**

*  创建 `list` 容器

**函数原型:** (构造方式和其他几个STL常用容器基本一样，熟练掌握即可！)

#include <list>            //包含list头文件
    
    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。

**2. 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。

> 总结:list赋值和交换操作能够灵活运用即可

**3. list 大小操作** (函数原型和其他所学的容器是一样的)

**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
                            //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

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

**4. 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(迭代器)位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
    insert(pos, n, elem);               //在pos(迭代器)位置插入n个elem数据，无返回值。
    insert(pos, beg, end);              //在pos(迭代器)位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
    
    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(迭代器)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。
    clear();                            //移除容器的所有数据

> 总结:  
> 尾插 — push\_back  
> 尾制 — pop\_back  
> 头插 — push\_front  
> 头删 — pop\_front  
> 插入— insert  
> 删除 — erase  
> 移除 — remove  
> 清空 — clear

**5. list 数据存取**

**功能描述:**

*  对list容器中数据进行存取

**函数原型:** (不支持随机访问！)

// L[0] 不可以用 [] 访问list容器中的元素
    //L.at(0) 不可以用 at 方式访问list容器中的元素
    //原因是list本质链表，不是用连续线性空间存储数据，迭代器也是不支持随机访问的
    
    front();                       //返回第一个元素
    back();                        //返回最后一个元素。
    
    //验证迭代器是不支持随机访问的
    list<int>::iterator it = L.begin();
    
    it--;				//正确
    it++;               //正确，支持双向
    
    //it = it+1;          //错误，不支持随机访问

> **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

**6. 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:**

# include<algorithm>
    
    reverse();                              //反转链表
    sort();                                 //链表排序

**使用：**

bool myCompare(int v1, int v2)        //仿函数
    {
        
    	//降序 就让第一个数 > 第二个数
    	return v1 > rv2;
    }
    //所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法
    //不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应一些算法
    
    sort(L1.begin(), L1.end());              //错误
    L.sort();                                //正确，调用成员函数，默认排序规则 从小到大， 升序
    L.sort(myCompare);                       //降序

> 总结;  
> 反转 — reverse  
> 排序 — sort(成员函数)

*  对于自定义数据类型，必须要 **指定排序规则** **（仿函数）**，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。

#### set/ multiset 容器 ####

**`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

**1. set 构造和赋值**

**功能描述:**

*  **创建**`set`容器以及**赋值**

**构造:**

#include<set>        			  //只需包含set头文件即可，multiset 在set 头文件内
    
    set<T> st;                        //默认构造函数:
    set(const set &st);               //拷贝构造函数

**赋值:** (插入数据只有insert方式)

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

**2. set 大小和变换**

**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

> 总结:  
> 统计大小 — size  
> 判断是哲为空 — empty  
> 交换容器 — swap

**3. 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。

> 总结:  
> 插入 — insert  
> 删除 — erase  
> 清空 — clear

**4. 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，返回迭代器set.end();
    count(key);                      //统计key的元素个数, set要么是0 ，要么是1；multiset可能大于1

使用 **迭代器** **接收**

set<int>::iterator pos = s.find(30);

> 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)

**5. 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**，如果已有数据，则会返回失败
 *  `multiset` **不会检测数据**，因此可以插入重复数据

**set 返回对组的类型**

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—次插入失败!”<<endl;
    }

> 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

**6. 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:** （用的时候不用包含头文件）

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

**使用：**

void test(
    	//第一种方式
    	pair<string, int>p("Tom", 20);
    	cout << "姓名:" << p.first << "年龄:" << p.second << endl;
    
    	//第二种方式
    	pair<string, int>p2 = make_pair("Jerry", 30);
    	cout << "姓名:" << p2.first << "年龄:" << p2.second << endl;
    }

> **总结:**  
> 两种方式都可以创建对组，记住—种即可

**7. 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**

**使用：**

//指定排序规则为从大到小
    
    //set容器排序
    class MyCompare{
         //仿函数，就是一种类
    public:
    	bool operator()(int v1, int v2) const
    	{
        
    		return v1 > v2;
    	}
    };
    
    
    int main() {
        
    	//指定排序规则为从大到小
    	set<int, MyCompare>s2;
    	
    	s2.insert(10);
    	s2.insert(40);
    	s2.insert(20);
    	s2.insert(50);
    	s2.insert(30);
    	
    	for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++)
    	{
        
    		cout<< *it <<" ";
    	}
    	cout << endl;
    	
    	return 0;
    }

> 总结:利用仿函数可以指定 `set` 容器的排序规则

#### map/ multimap 容器 ####

**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

> 只是`key`值有区别，`value`可以重复

**1. 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:**

#include<map>        			 			 //包含头文件
    
    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

**例如：**

//map容器构造和赋值
    void test01()
    {
        
    	//创建map容器
    	map<int, int> m;                                 //键值对
    
    	//第一种插入
    	m.insert(pair<int，int>(1, 10));                 //使用对组pair赋值，插入的时候按key值自动排序
    	//第二种插入(常用)
    	m.insert(make_pair(2, 20));  
    	//第三种
    	m.insert(map<int, int>::value_type(3,30)) ;
    	//第四种
    	m[4] = 40;
    	//[]不建议插入，用途可以利用key访问到value
    	cout << m[4] << endl;
    }
    
    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;
    	}
    }

**2. 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:**(和 `set` 容器差不多！)

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

> 总结:  
> 统计大小 — size  
> 判断是否为空 — empty  
> 交换容器 — swap

**3. 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,(见上面四种)。
    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(迭代器),end(迭代器))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。

> 总结: map插入方式很多记住其一即可  
> 插入— insert  
> 制除 — erase  
> 清空— clear

**4. 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

> 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**)

**5. 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。

class MyCompare{
        
    public:
    	bool operator() (int v1, int v2){
        
    		//降序
    		return vl > v2;
    	}
    }
    
    void test01()
    {
        
    	map<int, int, MyCompare>m;
    	m.insert(make_pair(1, 10));
    	m.insert(make_pair(2, 20));
    	m.insert(make_pair(5, 50));
    	m.insert(make_pair(3, 30));
    	m.insert(make_pair(4, 40));
    
    	for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end (); it++)
    	{
        
    		cout<< "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    	}
    }

> 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

**注：仅供学习参考，如有不足，欢迎指正！**

[C_ _.]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/129519442
[STL _]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/129671606
[0b78d3feb7764ee6b7671add9d2f6dbd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/3eb66790010e43ae93d27c72cc3a9938.png
[23b871cf63f844c39adbfb35541b1772.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/b660bb7a4b004563bd15a78c9cf87b52.png
[595f0e9b82d7410592c2e6a9cdd1eb94.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/9ba55344f6224ed78e57654c971b6b2e.png
[1d5249c14a444db3934be7a6a8ce7dff.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/a6ae2bc2c66f47088961f4ecd655781f.png
[076cf060c026440f8e020bb12f33891e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/ebec8178e76e42f5ada1ca52c59cf37e.png
[054d005d035843678bb6fbdb6e379bab.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/4c88e29ea29c4716a9d679e04df4b6fa.png
[67258fef92c74e49963daac2f3e90128.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/6edf43077347413a8b5a5344669a6d9d.png
[4a4e7469a8a94d0e8ca21405d3f788dc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/440cfe5b60ab43939959ff0e13ca727d.png