C++ STL 容器简介（蓝桥杯适用精简版）

C++的万能头文件是：

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#include <bits/stdc++.h>

一、常用 STL 容器

1.vector（动态数组）

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#include<iostream>
#include<string>
#include <vector>
#include <algorithm> // 包含排序所需的头文件
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v;             // 创建一个空的 vector
    v.push_back(1);            // 尾部插入元素 1
    v.push_back(3);            // 尾部插入元素 3
    v.push_back(2);            // 尾部插入元素 2

    v.pop_back();              // 尾部删除一个元素（删除 2）
    
    cout << "Size of vector: " << v.size() << endl;  // 输出当前 vector 的大小

    v[0] = 5;                  // 修改 vector 第一个元素为 5

    sort(v.begin(), v.end());  // 排序 vector 中的元素

    cout << "Sorted vector: ";
    for (int num : v) {
        cout << num << " ";     // 输出排序后的 vector 元素
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

2.string（字符串）

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#include<iostream>
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    string s = "hello";
    
    s += " world!";            // 拼接字符串，s 变成 "hello world!"
    
    // 截取子串
    string sub = s.substr(0, 5);  // 截取 "hello"
    cout << "Substr (0, 5): " << sub << endl;

    // 查找子串位置
    size_t pos = s.find("wo");  // 查找 "wo" 在 s 中的位置
    if (pos != string::npos) {
        cout << "Found 'wo' at position: " << pos << endl;  // 输出找到的位置
    } else {
        cout << "'wo' not found!" << endl;
    }

    // 获取字符串的长度
    cout << "Length of string: " << s.length() << endl;  // 输出字符串的长度

    return 0;
}

3.stack（栈）

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

int main() {
    // 创建一个整数栈
    stack<int> st;
    
    // 入栈操作
    st.push(10);  // 将 10 入栈
    st.push(20);  // 将 20 入栈
    st.push(30);  // 将 30 入栈

    // 查看栈顶元素
    cout << "Top element: " << st.top() << endl;  // 输出栈顶元素 30

    // 出栈操作
    st.pop();  // 弹出栈顶元素 30
    cout << "After pop, top element: " << st.top() << endl;  // 输出新的栈顶元素 20

    // 再次查看栈顶元素
    cout << "Top element after another pop: " << st.top() << endl;  // 输出新的栈顶元素 10

    // 你也可以查看栈是否为空
    if (st.empty()) {
        cout << "The stack is empty." << endl;
    } else {
        cout << "The stack is not empty." << endl;
    }

    return 0;
}

4.queue（队列）

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

int main() {
    // 创建一个整数队列
    queue<int> q;

    // 入队操作
    q.push(10);  // 将 10 入队
    q.push(20);  // 将 20 入队
    q.push(30);  // 将 30 入队

    // 查看队首元素
    cout << "Front element: " << q.front() << endl;  // 输出队首元素 10

    // 出队操作
    q.pop();  // 弹出队首元素 10
    cout << "After pop, front element: " << q.front() << endl;  // 输出新的队首元素 20

    // 再次查看队首元素
    q.pop();  // 弹出队首元素 20
    cout << "After another pop, front element: " << q.front() << endl;  // 输出新的队首元素 30

    // 检查队列是否为空
    if (q.empty()) {
        cout << "The queue is empty." << endl;
    } else {
        cout << "The queue is not empty." << endl;
    }

    return 0;
}

5.priority_queue（优先队列）

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

int main() {
    // 默认是大根堆
    priority_queue<int> max_pq;

    // 插入元素到大根堆
    max_pq.push(3);
    max_pq.push(1);
    max_pq.push(2);

    cout << "大根堆操作：" << endl;
    cout << "堆顶元素 (最大元素): " << max_pq.top() << endl; // 输出 3
    max_pq.pop(); // 移除最大元素 3
    cout << "移除最大元素后，堆顶元素: " << max_pq.top() << endl; // 输出 2

    // 创建小根堆
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> min_pq;

    // 插入元素到小根堆
    min_pq.push(3);
    min_pq.push(1);
    min_pq.push(2);

    cout << "\n小根堆操作：" << endl;
    cout << "堆顶元素 (最小元素): " << min_pq.top() << endl; // 输出 1
    min_pq.pop(); // 移除最小元素 1
    cout << "移除最小元素后，堆顶元素: " << min_pq.top() << endl; // 输出 2

    return 0;
}

6.set（有序集合）

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#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    set<int> s;

    // 插入元素
    s.insert(5); // 插入元素 5
    s.insert(2); // 插入元素 2
    s.insert(8); // 插入元素 8
    s.insert(3); // 插入元素 3
    s.insert(1); // 插入元素 1

    // 打印集合中的元素
    cout << "集合中的元素：" << endl;
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 删除元素 5
    s.erase(5);
    cout << "删除 5 后的集合：" << endl;
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 检查元素 5 是否存在
    if (s.count(5) > 0) {
        cout << "元素 5 存在" << endl;
    } else {
        cout << "元素 5 不存在" << endl;  // 这行将被打印
    }

    // 查找第一个大于等于 3 的元素
    auto it = s.lower_bound(3);
    if (it != s.end()) {
        cout << "第一个大于等于 3 的元素是: " << *it << endl;  // 输出 3
    } else {
        cout << "没有大于等于 3 的元素" << endl;
    }

    return 0;
}

7.map（有序键值对）

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#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int main() {
    map<string, int> mp;

    // 插入键值对
    mp["apple"] = 5;   // 插入或修改键值对 "apple" -> 5
    mp["banana"] = 3;  // 插入 "banana" -> 3
    mp["orange"] = 7;  // 插入 "orange" -> 7

    // 判断键 "apple" 是否存在
    if (mp.count("apple") > 0) {
        cout << "键 'apple' 存在，值为 " << mp["apple"] << endl;
    } else {
        cout << "键 'apple' 不存在" << endl;
    }

    // 遍历 map 中的所有键值对
    cout << "map 中的键值对为：" << endl;
    for (auto& p : mp) {
        cout << p.first << " -> " << p.second << endl;
    }

    return 0;
}

8.pair（组合两个值）

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#include <iostream>
#include <utility>  // 包含pair定义
#include <string>   // 包含string定义

using namespace std;

int main() {
    // 创建一个pair对象，包含int和string类型
    pair<int, string> p = {1, "abc"};
    
    // 输出pair的第一个值和第二个值
    cout << p.first << " " << p.second << endl;  // 输出: 1 abc

    return 0;
}

二、蓝桥杯常用代码模板

1.快速排序（直接用 STL）

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#include <iostream>
#include <algorithm>  // 包含sort函数
#include <vector>     // 包含vector定义
#include <functional>  // 包含greater

using namespace std;

int main() {
    // 创建一个包含整数的vector
    vector<int> v = {3, 1, 4, 2};

    // 默认升序排序
    sort(v.begin(), v.end());
    cout << "升序排序: ";
    for (int num : v) {
        cout << num << " ";  // 输出: 1 2 3 4
    }
    cout << endl;

    // 降序排序
    sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    cout << "降序排序: ";
    for (int num : v) {
        cout << num << " ";  // 输出: 4 3 2 1
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

2.二分查找

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main() {
    // 假设有一个已排序的数组
    vector<int> v = {1, 2, 4, 6, 8, 10};
    int target = 5;
    
    // 使用 lower_bound 找到第一个 >= target 的位置
    int pos = lower_bound(v.begin(), v.end(), target) - v.begin();
    
    cout << "第一个 >= " << target << " 的位置是: " << pos << endl;
    return 0;
}

3.DFS

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#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

vector<vector<int>> graph; // 图的邻接表表示
vector<bool> visited; // 访问标记

void dfs(int cur) {
    visited[cur] = true; // 标记当前节点为已访问
    cout << "访问节点: " << cur << endl;
    for (auto next : graph[cur]) { // 遍历所有相邻节点
        if (!visited[next]) {
            dfs(next); // 递归访问未访问的邻居
        }
    }
}

int main() {
    int n = 5; // 节点数
    graph.resize(n);
    visited.resize(n, false);
    
    // 示例图: 添加边
    graph[0].push_back(1);
    graph[0].push_back(2);
    graph[1].push_back(3);
    graph[2].push_back(4);
    
    // 从节点 0 开始 DFS
    dfs(0);

    return 0;
}

4.BFS 模板

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>

using namespace std;

vector<vector<int>> graph; // 图的邻接表表示
vector<bool> visited; // 访问标记

void bfs(int start) {
    queue<int> q;
    q.push(start);
    visited[start] = true; // 标记起始节点为已访问
    
    while (!q.empty()) {
        int cur = q.front();
        q.pop();
        cout << "访问节点: " << cur << endl;
        
        // 遍历所有相邻节点
        for (auto next : graph[cur]) {
            if (!visited[next]) {
                visited[next] = true; // 标记为已访问
                q.push(next); // 加入队列
            }
        }
    }
}

int main() {
    int n = 5; // 节点数
    graph.resize(n);
    visited.resize(n, false);
    
    // 示例图: 添加边
    graph[0].push_back(1);
    graph[0].push_back(2);
    graph[1].push_back(3);
    graph[2].push_back(4);
    
    // 从节点 0 开始 BFS
    bfs(0);

    return 0;
}

5.并查集

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#include <iostream>

using namespace std;

int parent[1000]; // 并查集父节点数组

int find(int x) { 
    if (parent[x] != x) {
        parent[x] = find(parent[x]); // 路径压缩
    }
    return parent[x];
}

void unite(int x, int y) {
    int rootX = find(x);
    int rootY = find(y);
    
    if (rootX != rootY) {
        parent[rootX] = rootY; // 合并集合
    }
}

int main() {
    int n = 5; // 元素个数
    
    // 初始化并查集，每个元素的父节点是自己
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        parent[i] = i;
    }
    
    // 合并元素
    unite(0, 1);
    unite(1, 2);
    unite(3, 4);
    
    // 检查是否在同一个集合
    if (find(0) == find(2)) {
        cout << "0 和 2 在同一个集合" << endl;
    } else {
        cout << "0 和 2 不在同一个集合" << endl;
    }

    if (find(0) == find(4)) {
        cout << "0 和 4 在同一个集合" << endl;
    } else {
        cout << "0 和 4 不在同一个集合" << endl;
    }

    return 0;
}

6.前缀和

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#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    int n = 5;
    vector<int> a = {1, 2, 3, 4, 5}; // 原数组
    vector<int> s(n + 1, 0); // 前缀和数组

    // 计算前缀和
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        s[i] = s[i - 1] + a[i - 1];
    }
    
    // 查询区间 [l, r] 的和
    int l = 1, r = 3; // 询问区间 [1, 3]
    int sum = s[r] - s[l - 1];
    cout << "区间 [" << l << ", " << r << "] 的和为: " << sum << endl;

    return 0;
}

三、技巧总结

输入输出加速（写在最开头）

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ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);

万能头文件（蓝桥杯可用）

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

结构体排序

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struct Node {
    int a, b;
    bool operator<(const Node& other) const {
        return a < other.a; // 按a升序
    }
};
vector<Node> nodes;
sort(nodes.begin(), nodes.end());

建议练习方向：多刷贪心、模拟、动态规划类题目，熟练掌握这些容器的基本操作即可应对大部分蓝桥杯题目。