STL常用模板

STL(Standard Template Library)标准模板库
| vector(向量)
| set(集合)
| string(字符串)
| map(映射)
| queue(队列)
| priority_queue(优先队列)
| stack(栈)
| pair(内部有两个元素的结构体)
| alogrithm头文件下的常用函数 (待整理)
| max() & min()
| abs()
| swap()
| reverse()
| next_permutation()
| fill()
| sort()
| lower_bound() & upper_bound()
| vector(向量)
头文件 #include
用途:
1、变长数组;
2、以邻接表存储图(《算法笔记》10.2.2);
3、有些场合需要把部分数据输出在同一行,数据中间用空格隔开,由于输出数据的个数是不确定的,为了更方便地处理最后一个满足条件的数据后面不输出额外的空格,可以先用vector记录所有需要输出的数据,然后一次性输出。

访问:
1、通过下标(从0 到 size() - 1)
2、通过迭代器 (vector::iterator)

注:v[i] 与 *(v.begin() + i) 是等价的

比较:
vector<>可以直接比较大小,按字典序排列;故vector数组在用sort()时无需额外写比较函数;(参考)

只有string 和 vector 中允许使用 v.begin()+i 这种迭代器加整数的写法

常用函数

push_back(x) : 在尾部添加一个元素x
pop_back(): 删除尾元素
size() : 返回元素个数
clear() : 清空
insert(it, x): 向vector的迭代器it处插入元素x
erase(it):删除迭代器it处的元素
erase(first, last):删除迭代器区间[first, last) 内的元素
细节:
容器内容也是一个STL容器时,记得在> >之间加空格,
即 vector<vector > name;

| set(集合)
集合:内部自动 递增 有序且不含重复元素
红黑树实现

头文件 #include
用途:
1、需要去重但却不方便直接开数组的情况

访问:
只能通过迭代器 (set::iterator it)

常用函数

insert(x): 向set中插入x,自动递增排序和去重 (O(logN))
find(value) : 返回 set 中对应值为value 的迭代器(O(logN))查找失败时返回st.end()
erase(it):删除迭代器it处的元素 (O(1))
erase(value):其中value为所需删除元素的值(O(logN))
erase(first, last):删除迭代器区间[first, last)内元素(O(log(first - last)))
size() : 返回元素个数(O(1))
clear() : 清空 (O(N))
延伸:
1、如果需要处理元素不唯一的情况,则需使用 multiset
2、如需只去重但不排序,C++ 11标准中增加了 unordered_set(以散列代替set内的红黑树),速度比set快得多

| string(字符串)
头文件 #include
用途:
0、 (占位)

访问:
1、通过下标(从0 到 size() - 1)
2、通过迭代器 (不像其他STL需要参数,string::iterator it )

一般通过下标访问即可满足要求,但是部分函数(如insert(), erase())要求迭代器为参数
注:str[i] 与 *(str.begin() + i) 是等价的

只有string 和 vector 中允许使用 str.begin()+i 这种迭代器加整数的写法

输入输出

如果要读入整个string字符串,只能用cin 和 cout
c_str():转为char[]用printf输出:printf("%s",str.c_str())
常用函数

  • : 拼接
    ==、!=、<、<=、>、>=: 比较字典序

size()/length() : 返回string 长度 (O(1))

insert(pos, string): 在pos号位置插入字符串string
insert(it, it1, it2):it为原字符串的欲插入位置,it2和it3为待插字符串的首尾迭代器,即串[it2, it3)插在it的位置上

erase(it):删除迭代器it处的字符

erase(first, last):删除迭代器区间[first, last) 内的元素
erase(pos, len):从pos位开始删除len个字符

substr(pos, len):返回pos位开始、长度len的子串(O(len))

find(str2):返回str2在str第一次出现的位置; 如果str2不是子串,返回string::npos(O(nm): n和m分别为str和str2的长度)

find(str2, pos):从str的pos位开始匹配str2,返回值同上

string::npos:作为find()失配时的返回值

replace(pos, len, str2):把str从pos位开始、长度为len的子串替换为str2

replace(it1, it2, str2):把str的迭代器[it1, it2)范围的子串替换为str2(O(str.length())

clear() :清空

| map(映射)
可以将任何基本类型(包括STL)映射到任何基本类型(包括STL);

按键递增排序(红黑树实现)

头文件 #include
用途:
1、如果是字符串到整形的映射,必须使用string而不能用 char[]

(但是刷PAT时用printf()输入的char[]可以直接作为map<string, type1>的键值啊!)
2、判断大整数或其他类型数据是否存在时,可把map当bool数组使用

访问:
1、通过下标(键):例 mp[‘c’]
2、通过迭代器 (map<typename1,typename2>::iterator it)
3、it->first:访问键; it->second:访问值

常用函数

find(key):返回键为key的映射的迭代器,失败返回mp.end()(O(logN):N为map中映射的个数)

push_back(x) : 在尾部添加一个元素x

pop_back(): 删除尾元素
size() : 返回元素个数(O(1))
clear() : 清空 (O(N))
insert(it, x): 向vector的迭代器it处插入元素x
erase(it):删除迭代器it处的元素(O(1))
erase(key):删除键为key的元素 (O(logN))
erase(first, last):删除迭代器区间[first, last) 内的元素
延伸

multimap: map的键和值是唯一的,而如果一个键需要对应多个值,就可用multimap
unordered_map: 若只需映射而不按key排序,C++ 11 标准新增了unordered_map(以散列代替红黑树实现,速度比map快得多)
| queue(队列)
头文件 #include
用途:
1、实现BFS时,可以用queue,以提高程序准确性

访问:
只能通过front()访问队首元素,通过back()访问对位元素

常用函数

push(x) :元素x入队(O(1))
pop(): 首元素出队 (O(1))
front():获得队首元素(O(1))
back():获得队尾元素(O(1))
empty():检测是否为空 (O(1))
size() : 返回元素个数(O(1))
清空:
STL中没有实现队列的清空,故若需要实现队列的清空,可用while循环反复pop()直到栈空;更常用的方法是重新定义一个队列从而变相实现清空,定义的时间按复杂度是O(1)

细节:

使用front()和pop()前,必须使用empty()判断队列是否为空
延伸
STL的容器中还有两种容器和队列有关,分别是双端队列(deque)和优先队列(priority_queue),前者是首尾皆可插入删除的队列,后者是用堆实现的默认将当前队列最大元素置于队首的容器。

| priority_queue(优先队列)
用堆实现,队首元素一定是当前队列中优先级最高的那一个

头文件 #include
用途:
1、 解决一些贪心问题
2、 对 Dijstra 算法进行优化(因为优先级队列的本质是 堆)

访问:
只能通过top()来访问队首元素(每次必须先用empty()判断是够为空)

常用函数

push(x) :元素x入队(O(logN))
pop(): 首元素出队 (O(logN))
empty():检测是否为空 (O(1))
size() : 返回元素个数(O(1))
clear() : 清空
优先级设置

基本数据类型 的优先级
此处指int、double、char等可直接使用的数据类型
优先队列对它们的优先级设置一般是数字大的优先级高
因此以下两种定义是等价的:

priority_queue q;、
priority_queue<int, vector, less > q
第二种定义中:

vector: 表示承载底层数据结构堆(heap)的容器,若第一个参数是double,则此处只需改为vector;

less: 表示数字大的优先级高,而greater表示数字小的优先级高

即 想要优先级队列总是把最小的元素放在队首,则如下定义
priority_queue<int, vector, greater >

tips:其实基本数据类型也可按照结构体来写,只不过第三个参数有点区别

结构体 的优先级

重载运算符(两种)
/写在结构体内/

//价格高的优先级高( 正好与排序函数sort中的cmp效果相反 )
struct fruit {
    string name;
    int price;
    firend bool operator < (fruit f1, fruit f2) {
        return f1.price < f2.price;     
    }
};

//之后就可以直接定义使用了,其内部已满足价格高的优先级高
priority_queue<fruit> q;

/写在结构体外/
struct fruit {
string name;
int price;
}f1, f2, f3;

//把小于号改成一对小括号,并将重载的函数用struct包装起来
struct cmp {
    bool operator () (fruit f1, fruit f2) {
        return f1.price > f2.price;
    }
};

//定义时也有变化,把greater<>部分 换成 cmp
priority_queue<fruit, vector<fruit>, cmp > q;

/*
注意:
重载大于号会编译错误,因为从数学上来说只需要重载小于号,
即 f1>f2 等价于 f2<f1,而f1==f2则等价于判断 !(f1<f2) && !(f2<f1)
*/

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
若结构体内的数据较为庞大(例如出现字符串或数组),建议使用引用来提高效率,此时比较类的参数中需要加上 const 和 & :

firend bool operator < (const fruit &f1, const fruit &f2) {
return f1.price > f2.price;
}

bool operator () (const fruit &f1, const fruit &f2) {
return f1.price > f2.price;
}
1
2
3
4
5
6
7
| stack(栈)
头文件 #include
用途:
1、模拟实现一些递归;(一般程序的栈内存空间很小,用普通函数进行递归会导致程序运行崩溃)

访问:
只能通过top()来访问栈顶元素

注:v[i] 与 *(v.begin() + i) 是等价的

只有string 和 vector 中允许使用 v.begin()+i 这种迭代器加整数的写法

常用函数

push(x) :元素x入栈(O(1))
top():获得栈顶元素(O(1)) 【先用empty()判断是够为空】
pop(): 弹出栈顶元素 (O(1)) 【先用empty()判断是够为空】
empty():检测是否为空 (O(1))
size() : 返回元素个数(O(1))

清空:
STL中没有实现栈的清空,故若需要实现栈的清空,可用while循环反复pop()直到栈空;更常用的方法是重新定义一个栈从而变相实现清空,定义的时间按复杂度是O(1)

| pair(内部有两个元素的结构体)
头文件 #include or #include

由于map的实现涉及pair,故添加map头文件会自动添加utility头文件

用途:
1、 代替二元结构体及其构造时间,节省编码时间
2、 作为map的 键值对 来进行插入

定义:
pair<typeName1, typeName2> name;

定义时进行初始化:pair<string, int> p(“haha”, 5);

访问:

pair中只有两个元素,分别是first 和 second,按结构体的方式访问即可

pair<string, int> p;
p.first = “haha”;
p.second = 5;
cout << p.first << " " << p.second << endl;
1
2
3
4
常用函数

比较 ==、!=、<、<=、>、>= :

先以first大小为标准,当first 相等时采取判别second的大小

| alogrithm头文件下的常用函数 (待整理)
| max() & min()
| abs()
| swap()
| reverse()
| next_permutation()
| fill()
| sort()
| lower_bound() & upper_bound()

发布了13 篇原创文章 · 获赞 1 · 访问量 460

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/zqhf123/article/details/103382084