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C++_标准模板库(STL).pdf
http://www.100md.com 2020年10月29日
C++标准模板库高清无水印版【附自己整理的代码STL】
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    参见附件(77KB,0页)。

     模板库和代码整合

    csdn上面人气非常高的一款标准模板库文件和自己整理的C++ STL代码,非常的详细,现在整合一起给需要的朋友,直接复制代码操作,很简单。

    c++标准模板库目录介绍

    1STL简介

    2顺序性容器

    2.1C++VECTOR(向量容器)

    2.2C++LIST(双向链表)

    2.3C++DEQUE(双向队列).

    2.4三者比较

    3关联容器

    3.1特点

    3.2C++SETS&MULTISETS

    3.3C++MAPS&MULTIMAPS

    4容器适配器

    4.1特点.

    4.2C++STACKS(堆栈)

    4.3C++QUEUES(队列)

    4.4C++PRIORITYQUEUES(优先队列)

    5迭代器

    5.1解释.

    5.2功能特点

    6C++标准库总结.

    6.1容器

    6.2算法.

    6.3函数对象

    6.4迭代器

    6.5分配器

    6.6数值

    c++标准模板库图片预览

    C++标准模板库(STL)和容器介绍

    1、什么是标准模板库(STL)?

    (1)C++标准模板库与C++标准库的关系

    C++标准模板库其实属于C++标准库的一部分,C++标准模板库主要是定义了标准模板的定义与声明,而这些模板主要都是

    类模板,我们可以调用这些模板来定义一个具体的类;与之前的自己手动创建一个函数模版或者是类模板不一样,我们使用了

    STL就不用自己来创建模板了,这些模板都定义在标准模板库中,我们只需要学会怎么使用这些类模板来定义一个具体的类,然后能够使用类提供的各种方法来处理数据。

    (2)STL六大组件:容器(containers)、算法(algorithms)、迭代器(iterators)、函数对象(functors)、适配器(adapters)、分配器(allocators)

    2、迭代器

    迭代器是一种对象,它能够用来遍历STL容器中的部分或全部元素,每个迭代器对象代表容器中的确定的地址,所以可以认为迭代器其实就是用来指向容器中数

    据的指针,我们可以通过改变这个指针来遍历容器中的所有元素。

    3、容器

    首先,我们必须理解一下什么是容器,对比我们生活当中的容器,例如水杯、桶、水瓶等等这些东西,其实他们都是容器,他们的一个共同点就是:都是用来

    存放液体的,能够用来存放一些东西;其实在我们的C++中说的这个容器其实作用也是用来存放"东西",但是存放的是数据,在C++中容器就是一种用来存放

    数据的对象。

    (1)C++中的容器其实是容器类实例化之后的一个具体的对象,那么可以办这个对象看成就是一个容器。

    (2)因为C++中容器类是基于类模板定义的,也就是我们这里说的STL(标准模板类)。为什么需要做成模板的形式呢?因为我们的容器中存放的数据类型其实是相同的,如果就因为数据类型不同而要定义多个具体的类,这样就不合适,而模板恰好又能够解决这种问题,所以C++中的容器类是通过类模板的方式定义的,也就是STL。

    (3)容器还有另一个特点是容器可以自行扩展。在解决问题时我们常常不知道我们需要存储多少个对象,也就是说我们不知道应该创建多大的内存空间来存放我们的数据。显然,数组在这一方面也力不从心。容器的优势就在这里,它不需要你预先告诉它你要存储多少对象,只要你创建一个容器对象,并合理的调用它所提供的方法,所有的处理细节将由容器来自身完成。它可以为你申请内存或释放内存,并且用最优的算法来执行您的命令。

    (4)容器是随着面向对象语言的诞生而提出的,容器类在面向对象语言中特别重要,甚至它被认为是早期面向对象语言的基础。

    4、容器的分类

    STL对定义的通用容器分三类:顺序性容器、关联式容器和容器适配器。

    我想说的是对于上面的每种类型的容器到底是是什么意思,其实没必要去搞懂,没什么价值,只要你能够大概理解知道即可,知道每种容器类型下有哪些具体的容器即可。

    顺序性容器:vector、deque、list

    关联性容器:set、multiset、map、multimap

    容器适配器:stack、queue、本文主要介绍vector、list和map这3种容器。

    5、vector向量

    vector向量是一种顺序行容器。相当于数组,但其大小可以不预先指定,并且自动扩展。它可以像数组一样被操作,由于它的特性我们完全可以将vector看作动态数组。

    在创建一个vector后,它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据存储,初始的空间大小可以预先指定也可以由vector默认指定。当存储的数据超过分配的空间时vector会重新分配一块内存块,但这样的分配是很耗时的,在重新分配空间时它会做这样的动作:

    首先,vector会申请一块更大的内存块;

    然后,将原来的数据拷贝到新的内存块中;

    其次,销毁掉原内存块中的对象(调用对象的析构函数);

    最后,将原来的内存空间释放掉。

    当vector保存的数据量很大时,如果此时进行插入数据导致需要更大的空间来存放这些数据量,那么将会大大的影响程序运行的效率,所以我们应该合理的使用vector。

    (1)初始化vector对象的方式:

    vectorv1;//默认的初始化方式,内容为空

    vectorv2(v1);//v2是v1的一个副本

    vectorv3(n,i)//v3中包含了n个数值为i的元素

    vectorv4(n);//v4中包含了n个元素,每个元素的值都是0

    (2)vector常用函数

    empty():判断向量是否为空,为空返回真,否则为假

    begin():返回向量(数组)的首元素地址

    end():返回向量(数组)的末元素的下一个元素的地址

    clear():清空向量

    front():返回得到向量的第一个元素的数据

    back():返回得到向量的最后一个元素的数据

    size():返回得到向量中元素的个数

    push_back(数据):将数据插入到向量的尾部

    pop_back():删除向量尾部的数据.....

    (3)遍历方式

    vector向量支持两种方式遍历,因为可以认为vector是一种动态数组,所以可以使用数组下标的方式,也可以使用迭代器。

    STL代码分享

    priority_queue高优先级先删掉

    stack先进后出。

    queue先进先出。

    STL函数描述

    c1.swap(c2)交换两个容器c1和c2中的元素

    c.max_size()返回一个容器可容纳的最大元素数目

    c.clear()删除容器中的所有元素

    c.begin()返回容器首元素的迭代器

    c.end()返回容器首元素的迭代器

    c.rbegin()返回容器尾元素的迭代器,用于逆序遍历

    c.rend()返回容器首元素之前的位置的迭代器

    c.erase(beg,end)删除容器中从beg到end-1之间的元素。beg和end都是迭代器。

    #include

    #include

    #include

    #include

    #include

    #include

    #include

    usingnamespacestd;

    intmain()

    {

    vectorvector1,vector2;

    listlist1,list2;

    dequedeque1,deque2;

    setset1,set2;

    multisetmultiset1,multiset2;

    stackstack1,stack2;

    queuequeue1,queue2;

    cout<<"vector:"<
    vector1.push_back(1);

    vector1.push_back(2);

    vector2.push_back(30);

    cout<<"sizeofvector1:"<
    cout<<"sizeofvector2:"<
    cout<<"maximumsizeofvector1:"<
    cout<<"maximumsizeofvector2:"<
    vector1.swap(vector2);//c1.swap(c2)交换两个容器c1和c2中的元素。

    cout<<"sizeofvector1:"<
    cout<<"sizeofvector2:"<
    cout<<"vector1
    C++标准模板库截图

    1

    目 录

    1 STL 简介 .............................................................................................................................................. 2

    2 顺序性容器 ........................................................................................................................................... 2

    2.1 C++ VECTOR(向量容器) ........................................................................................................... 2

    2.2 C++ LIST(双向链表) ................................................................................................................. 4

    2.3 C++ DEQUE(双向队列) .................................................................................................................. 6

    2.4 三者比较 ........................................................................................................................................ 8

    3 关联容器 ............................................................................................................................................... 8

    3.1 特点 ................................................................................................................................................ 8

    3.2 C++ SETS MULTISETS ................................................................................................................. 9

    3.3 C++ MAPS MULTIMAPS ............................................................................................................ 11

    4 容器适配器 ......................................................................................................................................... 12

    4.1 特点 .............................................................................................................................................. 12

    4.2 C++ STACKS(堆栈) .................................................................................................................. 13

    4.3 C++ QUEUES(队列) ...................................................................................................................... 13

    4.4 C++ PRIORITY QUEUES(优先队列) ............................................................................................... 13

    5 迭代器 ................................................................................................................................................. 14

    5.1 解释 .............................................................................................................................................. 14

    5.2 功能特点 ...................................................................................................................................... 14

    6 C++标准库总结.................................................................................................................................. 15

    6.1 容器 .............................................................................................................................................. 15

    6.2 算法 .............................................................................................................................................. 15

    6.3 函数对象 ...................................................................................................................................... 17

    6.4 迭代器 .......................................................................................................................................... 19

    6.5 分配器 .......................................................................................................................................... 19

    6.6 数值 .............................................................................................................................................. 19 2

    1 STL 简介

    http:www.cplusplus.comreferencestl更加详细的资料

    C++ STL (Standard Template Library标准模板库) 是通用类模板和算法的集

    合,它提供给程序员一些标准的数据结构的实现如 queues(队列), lists(链表), 和

    stacks(栈)等.

    C++ STL 提供给程序员以下三类数据结构的实现:

    标准容器类

    顺序性容器

    vector 从后面快速的插入与删除,直接访问任何元素

    deque 从前面或后面快速的插入与删除,直接访问任何元素

    list 双链表,从任何地方快速插入与删除

    关联容器

    set 快速查找,不允许重复值

    multiset 快速查找,允许重复值

    map 一对多映射,基于关键字快速查找,不允许重复值

    multimap 一对多映射,基于关键字快速查找,允许重复值

    容器适配器

    stack 后进先出

    queue 先进先出

    priority_queue 最高优先级元素总是第一个出列

    程序员使用复杂数据结构的最困难的部分已经由STL完成. 如果程序员想使用包

    含int数据的stack, 他只要写出如下的代码:

    stack myStack;

    接下来, 他只要简单的调用 push 和 pop 函数来操作栈. 借助 C++ 模板的

    威力, 他可以指定任何的数据类型,不仅仅是int类型. STL stack实现了栈的功

    能,而不管容纳的是什么数据类型.

    2 顺序性容器

    2.1 C++ Vector(向量容器)

    是一个线性顺序结构。相当于数组,但其大小可以不预先指定,并且自动扩

    展。它可以像数组一样被操作,由于它的特性我们完全可以将vector 看作动态数

    组。

    在创建一个vector 后,它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据3

    存储,初始的空间大小可以预先指定也可以由vector 默认指定,这个大小即

    capacity 函数的返回值。当存储的数据超过分配的空间时vector 会重新分配

    一块内存块,但这样的分配是很耗时的,在重新分配空间时它会做这样的动作:

    首先,vector 会申请一块更大的内存块;

    然后,将原来的数据拷贝到新的内存块中;

    其次,销毁掉原内存块中的对象(调用对象的析构函数);

    最后,将原来的内存空间释放掉。

    如果vector 保存的数据量很大时,这样的操作一定会导致糟糕的性能(这也

    是vector 被设计成比较容易拷贝的值类型的原因)。所以说vector 不是在什么情

    况下性能都好,只有在预先知道它大小的情况下vector 的性能才是最优的。

    vector 的特点:

    (1) 指定一块如同数组一样的连续存储,但空间可以动态扩展。即它可以像数组

    一样操作,并且可以进行动态操作。通常体现在push_back pop_back 。

    (2) 随机访问方便,它像数组一样被访问,即支持[ ] 操作符和vector.at

    (3) 节省空间,因为它是连续存储,在存储数据的区域都是没有被浪费的,但是

    要明确一点vector 大多情况下并不是满存的,在未存储的区域实际是浪费的。

    (4) 在内部进行插入、删除操作效率非常低,这样的操作基本上是被禁止的。

    Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作,其原因是vector 内部的实现

    是按照顺序表的原理。

    (5) 只能在vector 的最后进行push 和pop ,不能在vector 的头进行push 和pop 。

    (6) 当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷

    贝与释放,这个操作非常消耗性能。 所以要vector 达到最优的性能,最好在创

    建vector 时就指定其空间大小。

    Vectors 包含着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。访问Vector中的

    任意元素或从末尾添加元素都可以在常量级时间复杂度内完成,而查找特定值的

    元素所处的位置或是在Vector中插入元素则是线性时间复杂度。

    1.Constructors 构造函数

    vector v1; 构造一个空的vector

    vector v1( 5, 42 ); 构造了一个包含5个值为42的元素的Vector

    2.Operators 对vector进行赋值或比较

    C++ Vectors能够使用标准运算符: ==, !=, <=, >=, <, 和 >.

    要访问vector中的某特定位置的元素可以使用 [] 操作符.

    两个vectors被认为是相等的,如果:

    1.它们具有相同的容量

    2.所有相同位置的元素相等.

    vectors之间大小的比较是按照词典规则.

    3.assign 对Vector中的元素赋值

    语法:

    void assign( input_iterator start, input_iterator end );

    将区间[start, end)的元素赋到当前vector

    void assign( size_type num, const TYPE val );

    赋num个值为val的元素到vector中,这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容. 4

    4.at 返回指定位置的元素

    语法:

    TYPE at( size_type loc );差不多等同v[i];但比v[i]安全;

    5.back 返回最末一个元素

    6.begin 返回第一个元素的迭代器

    7.capacity 返回vector所能容纳的元素数量(在不重新分配内存的情况下)

    8.clear 清空所有元素

    9.empty 判断Vector是否为空(返回true时为空)

    10.end 返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置)

    11.erase 删除指定元素

    语法:

    iterator erase( iterator loc );删除loc处的元素

    iterator erase( iterator start, iterator end );删除start和end之间的元素

    12.front 返回第一个元素的引用

    13.get_allocator 返回vector的内存分配器

    14.insert 插入元素到Vector中

    语法:

    iterator insert( iterator loc, const TYPE val );

    在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器,void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE val );

    在指定位置loc前插入num个值为val的元素

    void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end );

    在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素

    15.max_size 返回Vector所能容纳元素的最大数量(上限)

    16.pop_back 移除最后一个元素

    17.push_back 在Vector最后添加一个元素

    18.rbegin 返回Vector尾部的逆迭代器

    19.rend 返回Vector起始的逆迭代器

    20.reserve 设置Vector最小的元素容纳数量

    为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间

    21.resize 改变Vector元素数量的大小

    语法:

    void resize( size_type size, TYPE val );

    改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val

    22.size 返回Vector元素数量的大小

    23.swap 交换两个Vector

    语法:

    void swap( vector from );

    2.2 C++ List(双向链表)

    是一个线性链表结构,它的数据由若干个节点构成,每一个节点都包括一个

    信息块(即实际存储的数据)、一个前驱指针和一个后驱指针。它无需分配指定

    的内存大小且可以任意伸缩,这是因为它存储在非连续的内存空间中,并且由指5

    针将有序的元素链接起来。

    由于其结构的原因,list 随机检索的性能非常的不好,因为它不像vector 那

    样直接找到元素的地址,而是要从头一个一个的顺序查找,这样目标元素越靠后,它的检索时间就越长。检索时间与目标元素的位置成正比。

    虽然随机检索的速度不够快,但是它可以迅速地在任何节点进行插入和删除

    操作。因为list 的每个节点保存着它在链表中的位置,插入或删除一个元素仅对

    最多三个元素有所影响,不像vector 会对操作点之后的所有元素的存储地址都有

    所影响,这一点是vector 不可比拟的。

    list 的特点:

    (1) 不使用连续的内存空间这样可以随意地进行动态操作;

    (2) 可以在内部任何位置快速地插入或删除,当然也可以在两端进行push和pop 。

    (3) 不能进行内部的随机访问,即不支持[ ] 操作符和vector.at ;

    Lists将元素按顺序储存在链表中,与向量(vectors)相比,它允许快速的插入

    和删除,但是随机访问却比较慢.

    1.assign 给list赋值

    语法:

    void assign( input_iterator start, input_iterator end );

    以迭代器start和end指示的范围为list赋值

    void assign( size_type num, const TYPE val );

    赋值num个以val为值的元素。

    2.back 返回最后一个元素的引用

    3.begin 返回指向第一个元素的迭代器

    4.clear 删除所有元素

    5.empty 如果list是空的则返回true

    6.end 返回末尾的迭代器

    7.erase 删除一个元素

    语法:

    iterator erase( iterator loc );删除loc处的元素

    iterator erase( iterator start, iterator end ); 删除start和end之间的元素

    8.front 返回第一个元素的引用

    9.get_allocator 返回list的配置器

    10.insert 插入一个元素到list中

    语法:

    iterator insert( iterator loc, const TYPE val );

    在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器,void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE val );

    定位置loc前插入num个值为val的元素

    void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end );

    在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素

    11.max_size 返回list能容纳的最大元素数量

    12.merge 合并两个list

    语法: 6

    void merge( list lst );把自己和lst链表连接在一起

    void merge( list lst, Comp compfunction );

    指定compfunction,则将指定函数作为比较的依据。

    13.pop_back 删除最后一个元素

    14.pop_front 删除第一个元素

    15.push_back 在list的末尾添加一个元素

    16.push_front 在list的头部添加一个元素

    17.rbegin 返回指向第一个元素的逆向迭代器

    18.remove 从list删除元素

    语法:

    void remove( const TYPE val );

    删除链表中所有值为val的元素

    19.remove_if 按指定条件删除元素

    20.rend 指向list末尾的逆向迭代器

    21.resize 改变list的大小

    语法:

    void resize( size_type num, TYPE val );

    把list的大小改变到num。被加入的多余的元素都被赋值为val22.

    22.reverse 把list的元素倒转

    23.size 返回list中的元素个数

    24.sort 给list排序

    语法:

    void sort;为链表排序,默认是升序

    void sort( Comp compfunction );采用指定函数compfunction来判定两个元素的大小。

    25.splice 合并两个list

    语法:

    void splice( iterator pos, list lst );把lst连接到pos的位置

    void splice( iterator pos, list lst, iterator del );插入lst中del所指元素到现链表的pos上

    void splice( iterator pos, list lst, iterator start, iterator end );用start和end指定范围。

    26.swap 交换两个list

    语法:

    void swap( list lst ); 交换lst和现链表中的元素

    27.unique 删除list中重复的元素

    语法:

    void unique;删除链表中所有重复的元素

    void unique( BinPred pr ); 指定pr,则使用pr来判定是否删除。

    2.3 C++ Deque(双向队列)

    是一种优化了的、对序列两端元素进行添加和删除操作的基本序列容器。它

    允许较为快速地随机访问,但它不像vector 把所有的对象保存在一块连续的内存

    块,而是采用多个连续的存储块,并且在一个映射结构中保存对这些块及其顺序

    的跟踪。向deque 两端添加或删除元素的开销很小。它不需要重新分配空间,所7

    以向末端增加元素比vector 更有效。

    实际上,deque 是对vector 和list 优缺点的结合,它是处于两者之间的一种

    容器。

    deque 的特点:

    (1) 随机访问方便,即支持[ ] 操作符和vector.at ,但性能没有vector 好;

    (2) 可以在内部进行插入和删除操作,但性能不及list ;

    (3) 可以在两端进行push 、pop ;

    (4) 相对于verctor 占用更多的内存。

    双向队列和向量很相似,但是它允许在容器头部快速插入和删除(就像在尾部一

    样)。

    1.Constructors 创建一个新双向队列

    语法:

    deque;创建一个空双向队列

    deque( size_type size ); 创建一个大小为size的双向队列

    deque( size_type num, const TYPE val ); 放置num个val的拷贝到队列中

    deque( const deque from ); 从from创建一个内容一样的双向队列

    deque( input_iterator start, input_iterator end );

    start 和 end - 创建一个队列,保存从start到end的元素。

    2.Operators 比较和赋值双向队列

    可以使用[]操作符访问双向队列中单个的元素

    3.assign 设置双向队列的值

    语法:

    void assign( input_iterator start, input_iterator end);

    start和end指示的范围为双向队列赋值

    void assign( Size num, const TYPE val );设置成num个val。

    4.at 返回指定的元素

    语法:

    reference at( size_type pos ); 返回一个引用,指向双向队列中位置pos上的元素

    5.back 返回最后一个元素

    语法:

    reference back;返回一个引用,指向双向队列中最后一个元素

    6.begin 返回指向第一个元素的迭代器

    语法:

    iterator begin;返回一个迭代器,指向双向队列的第一个元素

    7.clear 删除所有元素

    8.empty 返回真如果双向队列为空

    9.end 返回指向尾部的迭代器

    10.erase 删除一个元素

    语法:

    iterator erase( iterator pos ); 删除pos位置上的元素

    iterator erase( iterator start, iterator end ); 删除start和end之间的所有元素

    返回指向被删除元素的后一个元素

    11.front 返回第一个元素的引用 8

    12.get_allocator 返回双向队列的配置器

    13.insert 插入一个元素到双向队列中

    语法:

    iterator insert( iterator pos, size_type num, const TYPE val ); pos前插入num个val值

    void insert( iterator pos, input_iterator start, input_iterator end );

    插入从start到end范围内的元素到pos前面

    14.max_size 返回双向队列能容纳的最大元素个数

    15.pop_back 删除尾部的元素

    16.pop_front 删除头部的元素

    17.push_back 在尾部加入一个元素

    18.push_front 在头部加入一个元素

    19.rbegin 返回指向尾部的逆向迭代器

    20.rend 返回指向头部的逆向迭代器

    21.resize 改变双向队列的大小

    22.size 返回双向队列中元素的个数

    23.swap 和另一个双向队列交换元素

    语法:

    void swap( deque target ); 交换target和现双向队列中元素

    2.4三者比较

    vector 是一段连续的内存块,而deque 是多个连续的内存块, list 是所有

    数据元素分开保存,可以是任何两个元素没有连续。

    vector 的查询性能最好,并且在末端增加数据也很好,除非它重新申请内存

    段;适合高效地随机存储。

    list 是一个链表,任何一个元素都可以是不连续的,但它都有两个指向上一

    元素和下一元素的指针。所以它对插入、删除元素性能是最好的,而查询性能非

    常差;适合大量地插入和删除操作而不关心随机存取的需求。

    deque 是介于两者之间,它兼顾了数组和链表的优点,它是分块的链表和多

    个数组的联合。所以它有被list好的查询性能,有被vector好的插入、删除性能。

    如果你需要随即存取又关心两端数据的插入和删除,那么deque是最佳之选。

    3 关联容器

    3.1特点

    set, multiset, map, multimap 是一种非线性的树结构,具体的说采用的是一种

    比较高效的特殊的平衡检索二叉树—— 红黑树结构。(至于什么是红黑树,我也

    不太理解,只能理解到它是一种二叉树结构)

    因为关联容器的这四种容器类都使用同一原理,所以他们核心的算法是一致

    的,但是它们在应用上又有一些差别,先描述一下它们之间的差别。 9

    set 又称集合,实际上就是一组元素的集合,但其中所包含的元素的值是唯

    一的,且是按一定顺序排列的,集合中的每个元素被称作集合中的实例。因为其

    内部是通过链表的方式来组织,所以在插入的时候比vector 快,但在查找和末尾

    添加上比vector 慢。

    multiset 是多重集合,其实现方式和set 是相似的,只是它不要求集合中的

    元素是唯一的,也就是说集合中的同一个元素可以出现多次。

    map 提供一种“键- 值”关系的一对一的数据存储能力。其“键”在容器中

    不可重复,且按一定顺序排列(其实我们可以将set 也看成是一种键- 值关系的

    存储,只是它只有键没有值。它是map 的一种特殊形式)。由于其是按链表的方

    式存储,它也继承了链表的优缺点。

    multimap 和map 的原理基本相似,它允许“键”在容器中可以不唯一。

    关联容器的特点是明显的,相对于顺序容器,有以下几个主要特点:

    1、其内部实现是采用非线性的二叉树结构,具体的说是红黑树的结构原理

    实现的;

    2、set 和map 保证了元素的唯一性,mulset 和mulmap 扩展了这一属性,可以允许元素不唯一;

    3、元素是有序的集合,默认在插入的时候按升序排列。

    基于以上特点,1、关联容器对元素的插入和删除操作比vector 要快,因为vector 是顺序存

    储,而关联容器是链式存储;比list 要慢,是因为即使它们同是链式结构,但list

    是线性的,而关联容器是二叉树结构,其改变一个元素涉及到其它元素的变动比

    list 要多,并且它是排序的,每次插入和删除都需要对元素重新排序;

    2、关联容器对元素的检索操作比vector 慢,但是比list 要快很多。vector 是

    顺序的连续存储,当然是比不上的,但相对链式的list 要快很多是因为list 是逐

    个搜索,它搜索的时间是跟容器的大小成正比,而关联容器 查找的复杂度基本

    是Log(N) ,比如如果有1000 个记录,最多查找10 次,1,000,000 个记录,最多

    查找20 次。容器越大,关联容器相对list 的优越性就越能体现;

    3、在使用上set 区别于vector,deque,list 的最大特点就是set 是内部排序的,这在查询上虽然逊色于vector ,但是却大大的强于list 。

    4、在使用上map 的功能是不可取代的,它保存了“键- 值”关系的数据,而这种键值关系采用了类数组的方式。数组是用数字类型的下标来索引元素的位

    置,而map 是用字符型关键字来索引元素的位置。在使用上map 也提供了一种

    类数组操作的方式,即它可以通过下标来检索数据,这是其他容器做不到的,当

    然也包括set 。(STL 中只有vector 和map 可以通过类数组的方式操作元素,即

    如同ele[1] 方式)

    3.2 C++ Sets MultiSets

    集合(Set)是一种包含已排序对象的关联容器。多元集合(MultiSets)和集合

    (Sets)相像,只不过支持重复对象,其用法与set基本相同。

    1.begin 返回指向第一个元素的迭代器

    2.clear 清除所有元素

    3.count 返回某个值元素的个数 10

    4.empty 如果集合为空,返回true

    5.end 返回指向最后一个元素的迭代器

    6.equal_range 返回第一个>=关键字的迭代器和>关键字的迭代器

    语法:

    pair equal_range( const key_type key );

    key是用于排序的关键字

    Set ctr;

    例如:

    Pair::iterator,set::iterarot>p;

    For(i=0;i<=5;i++) ctr.insert(i);

    P=ctr.equal_range(2);

    那么p.first==2;p.second==3;

    7.erase 删除集合中的元素

    语法:

    iterator erase( iterator i ); 删除i位置元素

    iterator erase( iterator start, iterator end );

    删除从start开始到end(end为第一个不被删除的值)结束的元素

    size_type erase( const key_type key );

    删除等于key值的所有元素(返回被删除的元素的个数)

    前两个返回第一个不被删除的双向定位器,不存在返回末尾

    第三个返回删除个数

    8.find 返回一个指向被查找到元素的迭代器

    语法:

    iterator find( const key_type key );

    查找等于key值的元素,并返回指向该元素的迭代器;

    如果没有找到,返回指向集合最后一个元素的迭代器

    9.get_allocator 返回集合的分配器

    10.insert 在集合中插入元素

    语法:

    iterator insert( iterator i, const TYPE val ); 在迭代器i前插入val

    void insert( input_iterator start, input_iterator end );

    将迭代器start开始到end(end不被插入)结束返回内的元素插入到集合中

    pair insert( const TYPE val );

    插入val元素,返回指向该元素的迭代器和一个布尔值来说明val是否成功被插入

    应该注意的是在集合(Sets中不能插入两个相同的元素)

    11.lower_bound 返回指向大于(或等于)某值的第一个元素的迭代器

    语法:

    iterator lower_bound( const key_type key );

    返回一个指向大于或者等于key值的第一个元素的迭代器

    12.key_comp 返回一个用于元素间值比较的函数

    语法:

    key_compare key_comp;

    返回一个用于元素间值比较的函数对象

    13.max_size 返回集合能容纳的元素的最大限值 11

    14.rbegin 返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器

    示例:

    Set ctr;

    Set::reverse_iterator rcp;

    For(rcp=ctr.rbegin;rcp!=ctr.rend;rcp++)

    Cout<
    15.rend 返回指向集合中第一个元素的反向迭代器

    16.size 集合中元素的数目

    17.swap 交换两个集合变量

    语法:

    void swap( set object ); 交换当前集合和object集合中的元素

    18.upper_bound 返回大于某个值元素的迭代器

    语法:

    iterator upwer_bound( const key_type key );

    返回一个指向大于key值的第一个元素的迭代器

    19.value_comp 返回一个用于比较元素间的值的函数

    语法:

    iterator upper_bound( const key_type key );返回一个用于比较元素间的值的函数对象

    3.3 C++ Maps MultiMaps

    C++ Maps是一种关联式容器,包含“关键字值”对。

    C++ Multimaps和maps很相似,但是MultiMaps允许重复的元素。

    1.begin 返回指向map头部的迭代器

    2.clear 删除所有元素

    3.count 返回指定元素出现的次数

    语法:

    size_type count( const KEY_TYPE key );

    返回map中键值等于key的元素的个数

    4.empty 如果map为空则返回true

    5.end 返回指向map末尾的迭代器

    6.equal_range 返回特殊条目的迭代器对

    语法:

    pair equal_range( const KEY_TYPE key );

    返回两个迭代器,指向第一个键值为key的元素和指向最后一个键值为key的元素

    7.erase 删除一个元素

    语法:

    void erase( iterator i ); 删除i元素

    void erase( iterator start, iterator end ); 删除从start开始到end(不包括end)结束的元素

    size_type erase( const key_type key );

    删除等于key值的所有元素(返回被删除的元素的个数)

    8.find 查找一个元素

    语法:

    iterator find( const key_type key ); 12

    查找等于key值的元素,并返回指向该元素的迭代器;

    如果没有找到,返回指向集合最后一个元素的迭代器.

    9.get_allocator 返回map的配置器

    10.insert 插入元素

    语法:

    iterator insert( iterator pos, const pair val );

    插入val到pos的后面,然后返回一个指向这个元素的迭代器

    void insert( input_iterator start, input_iterator end );

    插入start到end的元素到map中

    pair insert( const pair val );

    只有在val不存在时插入val。返回指向被插入元素的迭代器和描述是否插入的bool值

    11.key_comp 返回比较元素key的函数

    语法:

    key_compare key_comp;

    返回一个用于元素间值比较的函数对象

    12.lower_bound 返回键值>=给定元素的第一个位置

    语法:

    iterator lower_bound( const key_type key );

    返回一个指向大于或者等于key值的第一个元素的迭代器

    13.max_size 返回可以容纳的最大元素个数

    14.rbegin 返回一个指向map尾部的逆向迭代器

    15.rend 返回一个指向map头部的逆向迭代器

    16.size 返回map中元素的个数

    17.swap 交换两个map

    语法:

    void swap( map obj );

    swap交换obj和现map中的元素

    18.upper_bound 返回键值>给定元素的第一个位置

    语法:

    iterator upwer_bound( const key_type key );

    返回一个指向大于key值的第一个元素的迭代器

    19.value_comp 返回比较元素value的函数

    语法:

    value_compare value_comp;

    返回一个用于比较元素value的函数

    4 容器适配器

    4.1特点

    STL 中包含三种适配器:栈stack 、队列queue 和优先级priority_queue 。

    适配器是容器的接口,它本身不能直接保存元素,它保存元素的机制是调用13

    另一种顺序容器去实现,即可以把适配器看作“它保存一个容器,这个容器再保

    存所有元素”。

    STL 中提供的三种适配器可以由某一种顺序容器去实现。默认下stack 和

    queue 基于deque 容器实现,priority_queue 则基于vector 容器实现。当然在创

    建一个适配器时也可以指定具体的实现容器,创建适配器时在第二个参数上指定

    具体的顺序容器可以覆盖适配器的默认实现。

    由于适配器的特点,一个适配器不是可以由任一个顺序容器都可以实现的。

    栈stack 的特点是后进先出,所以它关联的基本容器可以是任意一种顺序容

    器,因为这些容器类型结构都可以提供栈的操作有求,它们都提供了push_back 、pop_back 和back 操作。

    队列queue 的特点是先进先出,适配器要求其关联的基础容器必须提供

    pop_front 操作,因此其不能建立在vector 容器上。

    4.2 C++ Stacks(堆栈)

    C++ Stack(堆栈) 是一个容器类的改编,为程序员提供了堆栈的全部功能,—

    —也就是说实现了一个先进后出(FILO)的数据结构。

    1.empty 堆栈为空则返回真

    2.pop 移除栈顶元素

    3.push 在栈顶增加元素

    4.size 返回栈中元素数目

    5.top 返回栈顶元素

    4.3 C++ Queues(队列)

    C++队列是一种容器适配器,它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构。

    1.back 返回一个引用,指向最后一个元素

    2.empty 如果队列空则返回真

    3.front 返回第一个元素

    4.pop 删除第一个元素

    5.push 在末尾加入一个元素

    6.size 返回队列中元素的个数

    4.4 C++ Priority Queues(优先队列)

    C++优先队列类似队列,但是在这个数据结构中的元素按照一定的断言排列有

    序。

    1.empty 如果优先队列为空,则返回真

    2.pop 删除第一个元素 14

    3.push 加入一个元素

    4.size 返回优先队列中拥有的元素的个数

    5.top 返回优先队列中有最高优先级的元素

    5 迭代器

    5.1解释

    迭代器是一种对象,它能够用来遍历STL容器中的部分或全部元素,每个迭

    代器对象代表容器中的确定的地址。迭代器修改了常规指针的接口,所谓迭代器

    是一种概念上的抽象:那些行为上象迭代器的东西都可以叫做迭代器。然而迭代

    器有很多不同的能力,它可以把抽象容器和通用算法有机的统一起来。

    迭代器提供一些基本操作符:、++、==、!=、=。这些操作和CC++“操作

    array元素”时的指针接口一致。不同之处在于,迭代器是个所谓的smart pointers,具有遍历复杂数据结构的能力。其下层运行机制取决于其所遍历的数据结构。因

    此,每一种容器型别都必须提供自己的迭代器。事实上每一种容器都将其迭代器

    以嵌套的方式定义于内部。因此各种迭代器的接口相同,型别却不同。这直接导

    出了泛型程序设计的概念:所有操作行为都使用相同接口,虽然它们的型别不同。

    5.2功能特点

    迭代器使开发人员不必整个实现类接口。只需提供一个迭代器,即可遍历类

    中的数据结构,可被用来访问一个容器类的所包函的全部元素,其行为像一个指

    针,但是只可被进行增加(++)或减少(--)操作。举一个例子,你可用一个迭代器

    来实现对vector容器中所含元素的遍历。

    如下代码对vector容器对象生成和使用了迭代器:

    vector the_vector;

    vector::iterator the_iterator;

    for( int i=0; i < 10; i++ )

    the_vector.push_back(i);

    int total = 0;

    the_iterator = the_vector.begin;

    while( the_iterator != the_vector.end ) {

    total += the_iterator;

    the_iterator++;

    }cout << Total= << total << endl;

    提示:通过对一个迭代器的解引用操作(),可以访问到容器所包含的元素。 15

    6 C++标准库总结

    6.1容器

    6.1.1序列

    vector=========================

    list===========================

    deque==========================

    6.1.2序列适配器

    stack:top,push,pop=============

    queue:front,back,push,pop======

    priority_queue:top,push,pop====

    6.1.3关联容器

    map============================

    multimap=======================

    set============================

    multiset=======================

    6.1.4拟容器

    string=========================

    valarray=======================

    bitset=========================

    6.2算法

    http:www.cplusplus.comreferencealgorithm详细

    6.2.1非修改性序列操作

    

    for_each=====================对序列中每个元素执行操作

    find=========================在序列中找某个值的第一个出现

    find_if======================在序列中找符合某谓词的第一个元素

    find_first_of================在序列中找另一序列里的值

    adjust_find==================找出相邻的一对值

    count========================在序列中统计某个值出现的次数

    count_if=====================在序列中统计与某谓词匹配的次数

    mismatch=====================找使两序列相异的第一个元素

    equal========================如果两个序列对应元素都相同则为真

    search=======================找出一序列作为子序列的第一个出现位置

    find_end=====================找出一序列作为子序列的最后一个出现位置

    search_n=====================找出一序列作为子序列的第 n个出现位置

    6.2.2修改性的序列操作

     16

    transform====================将操作应用于序列中的每个元素

    copy=========================从序列的第一个元素起进行复制

    copy_backward================从序列的最后元素起进行复制

    swap=========================交换两个元素

    iter_swap====================交换由迭代器所指的两个元素

    swap_ranges==================交换两个序列中的元素

    replace======================用一个给定值替换一些元素

    replace_if===================替换满足谓词的一些元素

    replace_copy=================复制序列时用一个给定值替换元素

    replace_copy_if==============复制序列时替换满足谓词的元素

    fill=========================用一个给定值取代所有元素

    fill_n=======================用一个给定值取代前n个元素

    generate=====================用一个操作的结果取代所有元素

    generate_n===================用一个操作的结果取代前 n个元素

    remove=======================删除具有给定值的元素

    remove_if====================删除满足谓词的元素

    remove_copy==================复制序列时删除给定值的元素

    remove_copy_if===============复制序列时删除满足谓词的元素

    unique=======================删除相邻的重复元素

    unique_copy==================复制序列时删除相邻的重复元素

    reexample======================反转元素的次序

    reexample_copy=================复制序列时反转元素的次序

    rotate=======================循环移动元素

    rotate_copy==================复制序列时循环移动元素

    random_shuffle===============采用均匀分布随机移动元素

    6.2.3序列排序

    

    sort=========================以很好的平均次序排序

    stable_sort==================排序且维持相同元素原有的顺序

    partial_sort=================将序列的前一部分排好序

    partial_sort_copy============复制的同时将序列的前一部分排好序

    nth_element==================将第n个元素放到它的正确位置

    lower_bound==================找到某个值的第一个出现

    upper_bound==================找到大于某个值的第一个出现

    equal_range==================找出具有给定值的一个子序列

    binary_search================在排好序的序列中确定给定元素是否存在

    merge========================归并两个排好序的序列

    inplace_merge================归并两个接续的排好序的序列

    partition====================将满足某谓词的元素都放到前面

    stable_partition=============将满足某谓词的元素都放到前面且维持原顺序

    6.2.4集合算法

    

    include======================如果一个序列是另一个的子序列则为真

    set_union====================构造一个已排序的并集 17

    set_intersection=============构造一个已排序的交集

    set_difference===============构造一个已排序序列,包含在第一个序列但不在第二

    个序列的元素

    set_symmetric_difference=====构造一个已排序序列,包括所有只在两个序列之一中的

    元素

    6.2.5 堆操作

    

    make_heap====================将序列高速得能够作为堆使用

    push_heap====================向堆中加入一个元素

    pop_heap=====================从堆中去除元素

    sort_heap====================对堆排序

    6.2.6 最大和最小

    

    min==========================两个值中较小的

    max==========================两个值中较大的

    min_element==================序列中的最小元素

    max_element==================序列中的最大元素

    lexicographic_compare========两个序列中按字典序的第一个在前

    6.2.7排列

    

    next_permutation=============按字典序的下一个排列

    prev_permutation=============按字典序的前一个排列

    6.2.8 通用数值算法

    

    accumulate===================积累在一个序列中运算的结果(向量的元素求各的

    推广)

    inner_product================积累在两个序列中运算的结果(内积)

    partial_sum==================通过在序列上的运算产生序列(增量变化)

    adjacent_difference==========通过在序列上的运算产生序列(与partial_sum相反)

    6.2.9 C 风格算法

    

    qsort========================快速排序,元素不能有用户定义的构造,拷贝赋

    值和析构函数

    bsearch======================二分法查找,元素不能有用户定义的构造,拷贝

    赋值和析构函数

    6.3函数对象

    6.3.1基类

    template struct unary_function

    template struct binary_function

    6.3.2谓词

    返回bool的函数对象。

    18

    

    equal_to=======================二元,arg1 == arg2

    not_equal_to===================二元,arg1 != arg2

    greater========================二元,arg1 > arg2

    less===========================二元,arg1 < arg2

    greater_equal==================二元,arg1 >= arg2

    less_equal=====================二元,arg1 <= arg2

    logical_and====================二元,arg1 arg2

    logical_or=====================二元,arg1 || arg2

    logical_not====================一元,!arg

    6.3.3算术函数对象

    

    plus===========================二元,arg1 + arg2

    minus==========================二元,arg1 - arg2

    multiplies=====================二元,arg1 arg2

    divides========================二元,arg1 arg2

    modulus========================二元,arg1 % arg2

    negate=========================一元,-arg

    6.3.4约束器,适配器和否定器

    

    bind2nd(y)

    binder2nd==================以y作为第二个参数调用二元函数

    bind1st(x)

    binder1st==================以 x作为第一个参数调用二元函数

    mem_fun

    mem_fun_t==================通过指针调用0元成员函数

    mem_fun1_t=================通过指针调用一元成员函数

    const_mem_fun_t============通过指针调用0元const成员函数

    const_mem_fun1_t===========通过指针调用一元const成员函数

    mem_fun_ref

    mem_fun_ref_t==============通过引用调用0元成员函数

    mem_fun1_ref_t=============通过引用调用一元成员函数

    const_mem_fun_ref_t========通过引用调用0元const成员函数

    const_mem_fun1_ref_t=======通过引用调用一元const成员函数

    ptr_fun

    pointer_to_unary_function==调用一元函数指针

    ptr_fun

    pointer_to_binary_function=调用二元函数指针

    not1

    unary_negate===============否定一元谓词

    not2

    binary_negate==============否定二元谓词 19

    6.4迭代器

    6.4.1分类

    Output: p= , ++

    Input: =p , -> , ++ , == , !=

    Forward: p= , =p , -> , ++ , == , !=

    Bidirectional: p= , =p -> , [] , ++ , -- , == , !=

    Random: += , -= , p= , =p -> , [] , ++ , -- , + , - , == , != , < , > , <= , >=

    6.4.2插入器

    template back_insert_iterator back_inserter(Cont c);

    template front_insert_iterator front_inserter(Cont c);

    template insert_iterator back_inserter(Cont c, Out p);

    6.4.3反向迭代器

    reexample_iterator===============rbegin, rend

    6.4.4流迭代器

    ostream_iterator===============用于向 ostream写入

    istream_iterator===============用于向 istream读出

    ostreambuf_iterator============用于向流缓冲区写入

    istreambuf_iterator============用于向流缓冲区读出

    6.5分配器

    

    template class std::allocator

    6.6数值

    6.6.1数值的限制

    

    numeric_limits<>

    

    CHAR_BIT

    INT_MAX...

    

    DBL_MIN_EXP

    FLT_RADIX

    LDBL_MAX...

    6.6.2标准数学函数

    

    double abs(double)=============绝对值(不在C 中),同fabs 20

    double fabs(double)============绝对值

    double ceil(double d)==========不小于 d的最小整数

    double floor(double d)=========不大于 d的最大整数

    double sqrt(double d)==========d在平方根,d必须非负

    double pow(double d, double e)=d 的e次幂

    double pow(double d, int i)====d 的 i次幂

    double cos(double)=============余弦

    double sin(double)=============正弦

    double tan(double)=============正切

    double acos(double)============反余弦

    double asin(double)============反正弦

    double atan(double)============反正切

    double atan2(double x,double y) atan(xy)

    double sinh(double)============双曲正弦

    double cosh(double)============双曲余弦

    double tanh(double)============双曲正切

    double exp(double)=============指数,以 e为底

    double log(double d)===========自动对数(以e为底),d必须大于0

    double log10(double d)=========10底对数,d必须大于0

    double modf(double d,doublep)=返回 d的小数部分,整数部分存入p

    double frexp(double d, int p)=找出[0.5,1)中的x,y,使 d=xpow(2,y),返回x 并将y存入p

    double fmod(double d,double m)=浮点数余数,符号与 d相同

    double ldexp(double d, int i)==dpow(2,i)

    

    int abs(int)===================绝对值

    long abs(long)=================绝对值(不在 C中)

    long labs(long)================绝对值

    struct div_t { implementation_defined quot, rem; }

    struct ldiv_t { implementation_defined quot, rem; }

    div_t div(int n, int d)========用d 除n,返回(商,余数)

    ldiv_t div(long n, long d)=====用 d除 n,返回(商,余数)(不在C 中)

    ldiv_t ldiv(long n, long d)====用d除n,返回(商,余数)

    6.6.3向量算术

    

    valarray

    6.6.4复数算术

    

    template class std::complex;

    6.6.5通用数值算法

    见6.2.8 ......

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