alin的学习之路（STL篇：二）(stack,queue,list,set,map)

其他 2020-08-13 10:18:43 阅读次数: 0

alin的学习之路（STL篇：二）(stack,queue,list,set,map)

1.stack容器

stack容器模拟了栈的结构，先进后出，没有迭代器，只能对栈顶进行操作

void test01()
{
	stack<int> s;
	s.push(10);
	s.push(20);
	s.push(30);
	s.push(40);
	cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
	while (!s.empty())
	{
		cout << "栈顶元素：" << s.top() << endl;
		s.pop();
	}
	cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
}

2.queue容器

queue容器模拟了队列的结构，先进后出，它有两端开口，一端插入数据，一端移出数据

class Person {
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01()
{
	queue<Person> q;

	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);

	while (!q.empty())
	{
		cout << "队头元素: 姓名：" << q.front().m_Name << " 年龄：" << q.front().m_Age << endl;
		cout << "队尾元素: 姓名：" << q.back().m_Name << " 年龄：" << q.back().m_Age << endl;

		q.pop();
	}
}

3.list容器

list容器模拟了链表的结构，它不会有空间的浪费，有几个元素就占多大的内存空间，支持头插尾插头删尾删和指定位置插入删除

  1. list构造函数
    list lstT;//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数据元素插入和删除操作
    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位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
    insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
    insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
    clear();//移除容器的所有数据
    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。
void printList(list<int> & L)
{
	for (list<int>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int> L;
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);
	L.push_front(100);
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);

	//正序遍历
	printList(L);

	//逆序遍历
	for (list<int>::reverse_iterator it = L.rbegin(); it != L.rend(); ++it)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	list<int>::iterator itBegin = L.begin();
	itBegin++;
	itBegin--;
	//itBegin = itBegin + 1;   //测试说明list容器的迭代器是双向迭代器，不是随机访问迭代器

}

void test02()
{
	list<int>L;
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);
	L.push_front(100);
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);
	
	//300 200 100 10 20 30
	printList(L);

	L.pop_back();
	L.pop_front();
	// 200 100 10 20
	printList(L);

	L.insert(L.begin(), 1000);
	//1000 200 100 10 20
	printList(L);

	L.erase(L.begin());
	//200 100 10 20
	printList(L);

	L.push_back(100);
	L.push_front(100);
	//100 200 100 10 20 100
	printList(L);

	L.remove(100);    //删除容器中所有与elem值匹配的元素。
	//200 10 20
	printList(L);
}
  1. list反转排序
    reverse();//反转链表，比如lst包含1,3,5元素，运行此方法后，lst就包含5,3,1元素。
    sort(); //list排序
//reverse
void test03()
{
	list<int>L;
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);
	L.push_front(100);
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);

	//300 200 100 10 20 30
	printList(L);

	L.reverse();

	//30 20 10 100 200 300
	printList(L);

}

//sort
bool compareInt(int v1, int v2)
{
	return v1 > v2;
}
void test04()
{
	list<int>L;
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);
	L.push_front(100);
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);

	//300 200 100 10 20 30
	printList(L);

	L.sort(compareInt);    //默认提供的算法函数只适用于支持随机访问迭代器的容器，list是双向迭代器，所以要用容器调用其自身的sort函数

	//10 20 30 100 200 300
	//300 200 100 30 20 10
	printList(L);
}

class Person
{
public:
	Person(string name,int age,int height)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
		this->m_Height = height;
	}
	bool operator==(const Person& p) const
	{
		return this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age && this->m_Height == p.m_Height;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
	int m_Height;
};

bool comparePerson(Person& p1, Person& p2)
{
	//按年龄升序排序，如果年龄相同，按身高降序排序
	return p1.m_Age == p2.m_Age ? p1.m_Height > p2.m_Height : p1.m_Age < p2.m_Age;
}

void test05()
{
	list<Person> L;
	Person p1("刘备", 30, 170);
	Person p2("关羽", 29, 180);
	Person p3("张飞", 28, 188);
	Person p4("赵云", 31, 185);
	Person p5("吕布", 32, 177);
	Person p6("曹操", 32, 160);
	Person p7("孙权", 32, 190);

	L.push_back(p1);
	L.push_back(p2);
	L.push_back(p3);
	L.push_back(p4);
	L.push_back(p5);
	L.push_back(p6);
	L.push_back(p7);

	cout << "排序前打印的结果为：" << endl;
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
	{
		cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
	}
	L.sort(comparePerson);
	cout << "排序后打印的结果为：" << endl;
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
	{
		cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
	}


	//删除曹操
	L.remove(p6);   //注意要重载==号
	cout << "删除曹操后的结果为：" << endl;
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
	{
		cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
	}
}

4.set容器

set容器是关联式容器，底层是用红黑树实现，插入其中的数据会自动进行排序，默认升序排序，如果插入了自定义类型的数据，则需要指定排序规则

  1. set构造函数
    set st;//set默认构造函数：
    mulitset mst; //multiset默认构造函数:
    set(const set &st);//拷贝构造函数
    set赋值操作
    set& operator=(const set &st);//重载等号操作符
    swap(st);//交换两个集合容器
    set大小操作
    size();//返回容器中元素的数目
    empty();//判断容器是否为空

    set插入和删除操作
    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。

void printSet(set<int>& s)
{
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	set<int> s;
	s.insert(10);
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	s.insert(50);
	s.insert(40);

	printSet(s);

	//插入重复元素不会插进去
	s.insert(30);

	s.erase(s.begin());
	s.erase(20);

	printSet(s);
}
  1. set查找操作
    find(key);//查找键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);//查找键key的元素个数
    lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
    upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
    equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。
void test02()
{
	set<int> s;
	s.insert(10);
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	s.insert(50);
	s.insert(40);

	set<int>::iterator it = s.find(20);
	if (it == s.end())
	{
		cout << "未找到该元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：" << *it << endl;
	}

	//lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
	set<int>::iterator it2 = s.lower_bound(30);
	if (it2 == s.end())
	{
		cout << "未找到该元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：" << *it2 << endl;
	}

	//upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
	set<int>::iterator it3 = s.upper_bound(30);
	if (it3 == s.end())
	{
		cout << "未找到该元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：" << *it3 << endl;
	}

	//equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。
	//它的返回值是<lower_bound(keyElem),upper_bound(keyElem)>
	//使用对组去接收该函数的返回值
	pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator>p = s.equal_range(30);
	if (p.first == s.end())
	{
		cout << "未找到该元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：" << *(p.first) << endl;
	}
	if (p.second == s.end())
	{
		cout << "未找到该元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：" << *(p.second) << endl;
	}
}
  1. pair的使用
//pair的使用
void test03()
{
	pair<string, int>p("TOM", 18);
	cout << "姓名：" << p.first << endl;
	cout << "年龄：" << p.second << endl;

	pair<string, int>p2 = make_pair("Jerry", 20);
	cout << "姓名：" << p2.first << endl;
	cout << "年龄：" << p2.second << endl;
}
  1. set插入成功或失败可以通过inset的返回值来判断,inset返回pair<iterator,bool>
void test04()
{
	set<int> s;
	s.insert(10);
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	s.insert(50);
	s.insert(40);

	pair<set<int>::iterator, bool> p;
	p = s.insert(60);
	if (p.second)
	{
		cout << "第一次插入成功" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "第一次插入失败" << endl;
	}
	p = s.insert(60);
	if (p.second)
	{
		cout << "第二次插入成功" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "第二次插入失败" << endl;
	}
}
  1. multiset可以插入重复的数据
void test05()
{
	multiset<int> ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);

	for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); ++it)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
  1. set指定排序规则:在定义set时写一个仿函数放入模板参数列表
class myCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2) const
	{
		return v1 > v2;
	}
};

void test06()
{
	//插入时指定插入的规则，要在定义set的时候增加一个仿函数写进模板参数列表
	set<int,myCompare> s;
	s.insert(10);
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	s.insert(50);
	s.insert(40);

	for (set<int, myCompare>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

class comparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person& p1, const Person& p2) const
	{
		return p1.m_Age < p2.m_Age;
	}
};

void test07()
{
	set<Person, comparePerson>s;

	Person p1("刘备", 30);
	Person p2("关羽", 29);
	Person p3("张飞", 28);
	Person p4("赵云", 31);
	Person p5("吕布", 32);
	Person p6("曹操", 35);
	Person p7("孙权", 34);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);
	s.insert(p5);
	s.insert(p6);
	s.insert(p7);

	for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
	{
		cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
	}
}

5.map容器

  1. map中的每一个元素都以键值对的形式存在，并且会根据key的值进行排序，底层用红黑树实现
void test01()
{
	map<int, int> m;

	//方法1
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));

	//方法2
	m.insert(make_pair(2, 20));

	//方法3
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));

	//方法4
	m[4] = 40;    //[]的使用是 如果确保key值存在，可以对指定的key读写对应的value
	//m[5];    //这样会误插一个key为5，value为0 的键值对
	//cout << m[5] << endl;    //这样也会误插

	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
	{
		cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
	}
}
  1. map删除操作
    clear();//删除所有元素
    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(keyElem);//删除容器中key为keyElem的对组。
void test02()
{
	map<int, int> m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	m[4] = 40;

	m.erase(3);
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
	{
		cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
	}
}
  1. map查找操作
    find(key);//查找键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map.end();
    count(keyElem);//返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说，要么是0，要么是1。对multimap来说，值可能大于1。
    lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
    upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
    equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。
void test03()
{
	map<int, int> m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	m[4] = 40;

	map<int, int>::iterator it = m.find(3);
	if (it == m.end())
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到了元素：key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
	}

	map<int, int>::iterator it2 = m.lower_bound(3);
	if (it2 == m.end())
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到了元素：key = " << it2->first << " value = " << it2->second << endl;
	}

	map<int, int>::iterator it3 = m.upper_bound(3);
	if (it3 == m.end())
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到了元素：key = " << it3->first << " value = " << it3->second << endl;
	}

	pair<map<int, int>::iterator, map<int, int>::iterator> p = m.equal_range(3);
	if (p.first == m.end())
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：key = " << p.first->first<< " value = " << p.first->second << endl;
	}
	if (p.second == m.end())
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了元素：key = " << p.second->first << " value = " << p.second->second << endl;
	}
}
  1. map指定排序规则
class myCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2) const
	{
		return v1 > v2;
	}
};

void test04()
{
	map<int, int, myCompare> m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	m[4] = 40;

	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
	{
		cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
	}
}

STL几种容器的对比

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