C++ STL容器与常用库函数

STL是提高C++编写效率的一个利器

++STL容器：++

一、#include <vector>

英文翻译：vector ：向量

vector是变长数组(动态变化)，支持随机访问，不支持在任意位置O(1)插入。为了保证效率，元素的增删一般应该在末尾进行。

声明

#include<vector> 头文件

vector<int>a; 相当于一个长度动态变化的int数组

vector<int>b[233]; 相当于第一维长233，第二位长度动态变化的int数组

struct rec{...};

vector<rec>c; 自定义的结构体类型也可以保存在vector中

size/empty

size函数返回vector的实际长度（包含的元素个数），empty函数返回一个bool类型，表明vector是否为空。二者的时间复杂度都是O(1)。

所有的STL容器都支持这两个方法，含义也相同。

clear

clear函数把vector清空。

front/back

front函数返回vector的第一个元素，等价于*a.begin() 和 a[0]。

back函数返回vector的最后一个元素，等价于*==a.end() 和 a[a.size() -- 1]。

push_back() 和pop_back()

a.push_back(x) 把元素x插入到vector a的尾部。

b.pop_back()删除vector a的最后一个元素。

`#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
    
    vector<int> a;        //相当于一个长度动态变化的int数组
    vector<int> b[233];    //相当于第一维长233，第二位长度动态变化的int数组
    a.size();      //函数返回vector的实际长度（包含的元素个数）
    a.empty();     //函数返回一个bool类型，表明vector是否为空。
    a.clear();     //clear函数把vector清空
    struct rec{
        int a;
        double b;
    };
    vector<rec> c;    //自定义的结构体类型也可以保存在vector中
    
    
    vector<int> d({1,2,3});
    cout<<d.front()<<" "<<d[0]<<" "<<endl;
    cout<<d.back()<<" "<<d[d.size()-1]<<" "<<endl;
    
    d.push_back(4);
    for(auto x:d)cout<<x<<" ";//把元素x插入到vector a的尾部。
        cout<<endl;
    d.pop_back();
    for(auto x:d)cout<<x<<" ";//删除vector a的最后一个元素。
        cout<<endl;
    return 0;
}`

二、#include <queue>

英文翻译：queue ：队列

头文件queue主要包括循环队列(先进先出)

queue和优先队列priority_queue两个容器。

声明

queue<int>q;//队列

structrec{...}; queue<rec> q; //结构体rec中必须定义小于号

priority_queue<int>q; // 大根堆

priority_queue<int,vector<int>, greater<int> q; //小根堆

priority_queue<pair<int,int>>q; //小根堆

循环队列 queue

push从队尾插入

pop从队头弹出

front返回队头元素

back返回队尾元素

优先队列 priority_queue（堆）

**默认为大根堆

push把元素插入堆

pop删除堆顶元素

top 查询堆顶元素（最大值）

`#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

int main()
{
    queue<int> q;//队列
    queue<double> q1;
    struct rec{
        int a,b;
        bool operator< (const rec& t)const
        {
            return a<t.a;
        }
    }; queue<rec> q2;     //结构体rec中必须定义小于号

    priority_queue<int> q3;        // 大根堆
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>>q4;    // 小根堆
    priority_queue<pair<int, int>>q5;
    
    
    queue<int> s;//队列
    s.push(1);  //从队尾插入
    s.pop();    //从队头弹出
    s.front();   //返回队头元素
    s.back();    //返回队尾元素
    
    priority_queue<int> s1;
    s1.push(1); //把元素插入堆
    s1.pop();   //删除堆顶元素
    s1.top();   //查询堆顶元素（最大值）
    s1.push(-x); //按小根堆插入
    return 0;
}`

三、#include <stack>

英文翻译：stack ：堆栈

头文件stack包含栈。声明和前面的容器类似。

push 向栈顶插入

pop 弹出栈顶元素

`#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

int main()
{
    stack<int>stk;
    stk.push(1);//向栈顶插入元素
    stk.pop();  //弹出栈顶元素
    stk.top();  //查询栈顶元素（最大值）
    
    return 0;
}`

四、#include <deque>

双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。它就像是vector和queue的结合。与vector相比，deque在头部增删元素仅需要O(1)的时间；与queue相比，deque像数组一样支持随机访问。

\] 随机访问 front/back 队头/队尾元素 push_back 从队尾入队 push_front 从队头入队 pop_back 从队尾出队 pop_front 从队头出队 clear 清空队列 ```cpp `#include #include using namespace std; int main() { dequea; a[0]; //随机访问 a.front(); a.back();//队头/队尾元素 a.push_back(1); //从队尾入队 a.push_front(2); //从队头入队 a.pop_back(); //从队尾出队 a.pop_front(); //从队头出队 a.clear(); //清空队列 return 0; }` ``` ## 五、#include \ 英文翻译： set ：集 头文件set主要包括set和multiset两个容器，分别是"有序集合"和"有序多重集合"，即前者的元素不能重复，而后者可以包含若干个相等的元素。set和multiset的内部实现是一棵红黑树，它们支持的函数基本相同。 ### 声明 set\ s; struct rec{...}; set\ s; //结构体rec中必须定义小于号 multiset\ s; #### size/empty/clear 与vector类似 #### insert s.insert(x)把一个元素x插入到集合s中，时间复杂度为O(logn)。 在set中，若元素已存在，则不会重复插入该元素，对集合的状态无影响。 #### find s.find(x) 在集合s中查找等于x的元素，并返回指向该元素的迭代器。 若不存在，则返回s.end()。时间复杂度为O(logn)。 #### lower_bound/upper_bound 这两个函数的用法与find类似，但查找的条件略有不同，时间复杂度为 O(logn)。 s.lower_bound(x) 查找大于等于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。 s.upper_bound(x) 查找大于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。 count s.count(x)返回集合s中等于x的元素个数，时间复杂度为 O(k +logn)，其中k为元素x的个数。 ```cpp `#include #include using namespace std; int main() { seta;//元素不能重复 multisetb;//元素可以重复 int x; a.insert(x);//把一个元素x插入到集合x中 if(a.find(x)==a.end())//判断x是否存在于x中 a.lower_bound(x);//查找大于等于x的元素中最小的一个 a.upper_bound(x);//查找大于x的元素中最小的一个 b.count(x);//返回集合b中等于x的元素个数 return 0; }` ``` ## 六、#include \ ## #include\ 英文翻译： map：地图 map容器是一个键值对key-value的映射，其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。Map的key和value可以是任意类型，其中key必须定义小于号运算符。 ### 声明 map\ name; 例如： map\ vis; map\ hash; map\, vector\\> test; #### size/empty/clear/begin/end 均与set类似。 #### Insert/erase 与set类似，但其参数均是pair\。 #### find h.find(x)在变量名为h的map中查找key为x的二元组。 #### \[\]操作符 h\[key\]返回key映射的value的引用，时间复杂度为O(logn)。 \[\]操作符是map最吸引人的地方。我们可以很方便地通过h\[key\]来得到key对应的value，还可以对h\[key\]进行赋值操作，改变key对应的value。 ```cpp `#include #include