05.STLvector、list、stack、queue

pointers_syc2024-02-26 18:49

STL标准模板库

standard template library

STL将原来常用的容器和操作进行封装，增加了C++的编码效率

容器

string #include

vector #include

list #include

stack #include

queue #include

set #include

map #include

迭代器

容器和算法之间的粘合剂，可以类比指针

算法

sort（）

max_element()

min_element()

vector容器

1.vector数组基本操作

向量数组（动态数组）

底层是静态数组

没有给向量数组分配空间不能向里面输入值

下面代码错误，因为向量数组v还没有分配空间
会造成非法访问内存空间的段错误
c++ 复制代码 
void text1_01(){
    int n;cin>>n;
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<=n;i++){
        cin>>v[i];
        //错误，因为向量数组v还没有分配空间
        //会造成非法访问内存空间的段错误
    }
    for(int i=0;i<=n;i++){
        cout<<v[i]<<" ";
    }
}

v.push_back()和v.pop_back()

v.push_back()方法是分配空间的同时插入数据
v.pop_back()方法删除数据后，它的size大小也跟着改变
c++ 复制代码 
#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

void text1_01(){
    int n;cin>>n;
    vector<int> v;
    cout<<"大小："<<v.size()<<endl;
    for(int i=0;i<n;i++){
        int x;cin>>x;
        v.push_back(x);//不但插入数据，而且还分配空间
    }
    for(int i=0;i<v.size();i++){
        cout<<v[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    v.pop_back();
    cout<<"大小："<<v.size()<<endl;
    for(int i=0;i<v.size();i++){
        cout<<v[i]<<" ";
    }
}

2.调用vector类的的构造函数，给动态数组分配空间

方法一：缺省参2，分配n个整形空间，默认初始化为0

c++ 复制代码 
void text1_01(){
    int n;cin>>n;
    vector<int> v(n+1);//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cout<<v[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

方法二：参二为val，分配n个整形空间，则全部初始化为val

c++ 复制代码 
void text1_01(){
    int n;cin>>n;
    vector<int> v(n+1,100);//分配n个int大小的空间，并且初始化为val
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cout<<v[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

方法三：大括号分配空间和数据

c++ 复制代码 
#include<vector>
void text01(){
    vector<int> v={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
}

3.打印方式

方法1：cout下标打印

c++ 复制代码 
void text1_01(){
    int n;cin>>n;
    vector<int> v(n+1,100);//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    for(int i=1;i<=v.size()-1;i++){
        cin>>v[i];
    }
    for(int i=1;i<=v.size()-1;i++){
        cout<<v[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

方法2：iterator(迭代器)打印

v.begin()是指向数组首元素的迭代器
v.end()是指向数组为元素下一位的迭代器，充当结束的标志（无效迭代器）
vector::iterator iter=v.begin()+1
auto iter=v.begin()+1
c++ 复制代码 
void text1_01(){
    int n;cin>>n;
    vector<int> v(n+1,100);//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    for(int i=1;i<=v.size()-1;i++){
        cin>>v[i];
    }
    //迭代器可以类比为指针类型
    //vector<int>::iterator iter=v.begin()+1;
    for(auto iter=v.begin()+1;iter!=v.end();iter++){
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

方法3：for range(C++11)访问

c++ 复制代码 
#include <vector>
vector<int> v={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
void text01(){
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }
}

4.初始化和打印练习

c++ 复制代码 
void text2_01(){
    //vector<Type> v(count,val)-->申请count个Type大小的val
//    vector<int> v0;//没有分配空间
    int n;cin>>n;
    vector<int> v0;
    vector<int> v1{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    vector<int> v2(n);
    vector<int> v3(n,10);
    //内置函数push_back()分配空间的同时插入数据
    cout<<"输入vo:"<<endl;
    for(int i=0;i<n;i++){
        int x;cin>>x;
        v0.push_back(x);
    }
    cout<<"push_back输入的for range打印 vo:"<<endl;
    for(auto it:v0){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    cout<<"迭代器打印 v1:"<<endl;
    //迭代器打印
    for(auto iter=v1.begin();iter!=v1.end();iter++){
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    cout<<"输入v2:"<<endl;
    for(auto& it:v2){
        cin>>it;
    }
    cout<<"for range打印 v2:"<<endl;
    //for range打印
    for(auto it:v2){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //下标打印
    cout<<"下标打印 v3:"<<endl;
    for(int i=0;i<v3.size();i++){
        cout<<v3[i]<<" ";
    }
}

5.内置函数

v.erase()

v.insert()

STL中单反涉及迭代器区间的都是左闭右开

c++ 复制代码 
void text1_01(){
    vector<int> v{1,2,3,4,5,6,8,9,10};//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    //迭代器可以类比为指针类型
    //vector<int>::iterator iter=v.begin()+1;
    v.erase(v.begin());
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    v.erase(v.begin(),v.begin()+5);
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }//8 9 10
    cout<<endl;
    v.insert(v.begin(),7);
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

v.at(i)的定位器和v[i]的区别

v.at(i)定位器如果越界的话会抛出异常
v[i]越界的话会报错
c++ 复制代码 
void text1_01(){
    vector<int> v{1,2,3,4,5,6,8,9,10};//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    int i;cin>>i;
    cout<<v[i];
/*    cout<<v.at(i);*/
}

v.back();//输出数组的最后一位

v.size()

v.capacity()

c++ 复制代码 
void text1_01(){
 vector<int> v{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
 v.erase(v.begin()+9);
 cout<<v.size()<<endl;
 cout<<v.capacity()<<endl;
}

6.外置函数sort（）

参数有俩种形式 一种是 参一：首元素地址，参二：尾元素地址的下一位，参三：比较规则
另外一直是，参一：指向首元素的迭代器，参二：指向为元素下一位的迭代器，参三：比较规则

STL里面的容器元素使用sort排序必须穿迭代器，例如string、vector数组

但是非STL容器，sort排序可以不穿迭代器，例如string【】数组，int nums【】数组

c++ 复制代码 
string s="hello world";
bool cmp(int left,int right){
    return left>right;
}
void text1_01(){
    vector<int> v{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    sort(v.begin(),v.end(),cmp);
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }
}
void text1_02(){
    sort(s.begin(),s.end());
    for(auto it:s){
        cout<<it;
    }
}

7.迭代器与反迭代器

c++ 复制代码 
void text1_01(){
    vector<int> v{5,1,3,2,6,8,1,23,4,9};//分配n个int大小的空间，并且初始化为0
    sort(v.begin(),v.end());
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    sort(v.rbegin(),v.rend());
    for(auto it:v){
        cout<<it<<" ";
    }
}

list容器

0.底层是双向链表

1.基本操作ls.push_back()和ls.pop_back()

2.利用构造函数开辟空间和{ }直接赋值开辟空间

3.打印方式（for range打印、迭代器打印）

4.内置函数

ls.erase、ls.insert、ls.size()、ls.begin()、ls.end()

ls.push_back、ls.push_front()、ls.pop_back()、ls.pop_front()

5.外置函数（list容器没有外置sort函数）

因为即使传入了begin end 迭代器，但是链表是不连续的，所以无法完成排序

c++ 复制代码 
bool cmp(int left,int right){
    return left>right;
}
void text2_01(){
    list<int> ls{5,4,3,2,1,6,7,8,9,10};
//    sort(ls.begin(),ls.end());
//    ls.sort();
//    for(auto it:ls){
//        cout<<it<<" ";
//    }
    ls.sort(cmp);
    for(auto it:ls){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    ls.pop_front();
    ls.push_front(11);
    for(auto it:ls){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

但是有内置sort函数，内置的不用传迭代器

c++ 复制代码 
bool cmp(int left,int right){
    return left>right;
}
void text2_01(){
    list<int> ls{5,4,3,2,1,6,7,8,9,10};
//    sort(ls.begin(),ls.end());
//    ls.sort();
//    for(auto it:ls){
//        cout<<it<<" ";
//    }
    ls.sort(cmp);
    for(auto it:ls){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
c++ 复制代码 
void text2_01(){
    list<int> ls{5,4,3,2,1,6,7,8,9,10};
    auto p=ls.begin();
    int key;cin>>key;
    while(*p!=key){
        p++;
    }
    ls.erase(p);
    for(auto it:ls){
        cout<<it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    ls.insert(ls.end(),1);
    for(auto it:ls){
        cout<<it<<" ";
    }
//    sort(ls.rbegin(),ls.rend());
//    sort(ls.begin(),ls.end());
//    int n;cin>>n;
//    list<int> ls(n,10);
//    for(auto it:ls){
//        cout<<it<<" ";
//    }
//    for(int i=1;i<=n;i++){
//        int x;cin>>x;
//        ls.push_back(x);
//    }
//    for(auto it:ls){
//        cout<<it<<" ";
//    }
//    cout<<endl;
//    ls.pop_back();
//    cout<<"for range打印"<<endl;
//    for(auto it:ls){
//        cout<<it<<" ";
//    }
//    cout<<endl;
//    cout<<"迭代器打印"<<endl;
    iter++<-->iter=iter->next
//    for(auto iter=ls.begin();iter!=ls.end();iter++){
//        cout<<*iter<<" ";
//    }
}

stack容器

后进先出，先进后厨，LIFO

1.stk.push()

2.stk.pop()

3.stk.empty()

4.stk.top()

c++ 复制代码 
void text2_01(){
    stack<int> stk;
    stk.push(1);stk.push(2);stk.push(3);stk.push(4);
    while(!stk.empty()){
        cout<<stk.top()<<" ";
        stk.pop();
    }
}
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