c++STL容器的使用（vector, list, map, set等），c++STL算法的理解与使用（sort, find, binary_search等）
c++STL容器的使用（vector, list, map, set等）
在C++的STL（Standard Template Library）中，容器是重要的一部分，它们提供了各种数据结构来存储和管理数据。以下是一些常见的STL容器及其使用方法的简要说明：
- Vector（向量）
std::vector 是一个动态数组，可以动态地添加和删除元素。
#include <vector>
#include <iostream> int main() { // 创建一个空的vector std::vector<int> vec; // 向vector中添加元素 vec.push_back(1); vec.push_back(2); vec.push_back(3); // 访问元素 std::cout << "First element: " << vec[0] << std::endl; // 遍历vector for (const auto& elem : vec) { std::cout << elem << " "; } // 删除元素 vec.pop_back(); // 删除最后一个元素 return 0;
}
- List（列表）
std::list 是一个双向链表，提供了高效的插入和删除操作。
#include <list>
#include <iostream> int main() { // 创建一个空的list std::list<int> lst; // 向list中添加元素 lst.push_back(1); lst.push_front(0); // 遍历list for (const auto& elem : lst) { std::cout << elem << " "; } // 删除元素 lst.remove(1); // 删除所有值为1的元素 return 0;
}
- Map（映射）
std::map 是一个关联容器，它存储的元素是键值对，并按键进行排序。
#include <map>
#include <iostream> int main() { // 创建一个空的map std::map<std::string, int> m; // 向map中添加元素 m["apple"] = 1; m["banana"] = 2; // 访问元素 std::cout << "Apple count: " << m["apple"] << std::endl; // 遍历map for (const auto& pair : m) { std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl; } // 删除元素 m.erase("banana"); // 删除键为"banana"的元素 return 0;
}
- Set（集合）
std::set 是一个关联容器，它存储的元素是唯一的，并按值进行排序。
#include <set>
#include <iostream> int main() { // 创建一个空的set std::set<int> s; // 向set中添加元素 s.insert(1); s.insert(2); s.insert(1); // 这个元素不会被插入，因为set中不允许重复 // 遍历set for (const auto& elem : s) { std::cout << elem << " "; } // 删除元素 s.erase(1); // 删除值为1的元素 return 0;
}
在使用这些STL容器时，通常会用到一些通用的STL算法，如std::sort（排序），std::find（查找），std::for_each（对容器中每个元素执行操作）等。此外，容器还提供了很多成员函数来操作元素，如push_back，pop_back，insert，erase，begin，end等。
c++STL算法的理解与使用（sort, find, binary_search等）
C++的STL（Standard Template Library）提供了一系列算法，这些算法可以与STL容器配合使用，以执行各种常见的任务，如排序、查找和搜索。以下是对一些常见STL算法的理解与使用的简要说明：
- std::sort（排序）
std::sort是一个通用排序算法，可以对任何提供随机访问迭代器的序列进行排序。
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream> int main() { std::vector<int> numbers = {4, 2, 5, 3, 1}; // 使用std::sort对vector进行排序 std::sort(numbers.begin(), numbers.end()); // 输出排序后的vector for (const auto& num : numbers) { std::cout << num << " "; } return 0;
}
- std::find（查找）
std::find用于在序列中查找特定元素。如果找到，则返回指向该元素的迭代器；否则，返回序列的尾迭代器。
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream> int main() { std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; int target = 3; // 使用std::find查找target auto it = std::find(numbers.begin(), numbers.end(), target); if (it != numbers.end()) { std::cout << "Found " << target << " at position: " << std::distance(numbers.begin(), it) << std::endl; } else { std::cout << target << " not found" << std::endl; } return 0;
}
- std::binary_search（二分查找）
std::binary_search用于在已排序的序列中执行二分查找。它要求序列必须是已排序的，否则结果将是未定义的。
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream> int main() { std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; int target = 3; // 确保序列已排序 std::sort(numbers.begin(), numbers.end()); // 使用std::binary_search进行查找 bool found = std::binary_search(numbers.begin(), numbers.end(), target); if (found) { std::cout << target << " found in the sorted sequence" << std::endl; } else { std::cout << target << " not found" << std::endl; } return 0;
}
使用注意事项：
std::sort默认使用<操作符来比较元素，但也可以传递自定义比较函数或lambda表达式。
std::find和std::binary_search返回的都是迭代器，需要与容器的开始迭代器比较来确定是否找到了目标元素。
std::binary_search要求序列必须是已排序的，否则会返回未定义的结果。
这些算法都提供了很大的灵活性，因为它们是模板化的，可以与任何类型的容器一起使用，只要这些容器提供适当的迭代器类型。此外，它们也可以很容易地与C++的lambda表达式结合使用，以提供自定义的比较逻辑。