文章目录
- 1 模板
- 1.1 模板的概念
- 1.2 函数模板
- 1.2.1 函数模板语法
- 1.2.2 函数模板注意事项
- 1.2.3 函数模板案例
- 1.2.4 普通函数与函数模板的区别
- 1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则
- 1.2.6 模板的局限性
- 1.3 类模板
- 1.3.1 类模板语法
- 1.3.2 类模板与函数模板区别
- 1.3.3 类模板中成员函数创建时机
- 1.3.4 类模板对象做函数参数
- 1.3.5 类模板与继承
- 1.3.6 类模板成员函数类外实现
- 1.3.7 类模板分文件编写
- 1.3.8 类模板与友元
- 1.3.9 类模板案例
- 2 STL初识
- 2.1 STL的诞生
- 2.2 STL基本概念
- 2.3 STL六大组件
- 2.4 STL中容器、算法、迭代器
- 2.5 容器算法迭代器初识
- 2.5.1 vector存放内置数据类型
- 2.5.2 Vector存放自定义数据类型
- 2.5.3 Vector容器嵌套容器
- 3 STL常用容器
- 3.1 string容器
- 3.1.1 string基本概念
- 3.1.2 string构造函数
- 3.1.3 string赋值操作
- 3.1.4 string字符串拼接
- 3.1.5 string查找和替换
- 3.1.6 string字符串比较
- 3.1.7 string字符存取
- 3.1.8 string插入和删除
- 3.1.9 string子串
- 3.2 vector容器
- 3.2.1 vector基本概念
- 3.2.2 vector构造函数
- 3.2.3 vector赋值操作
- 3.2.4 vector容量和大小
- 3.2.5 vector插入和删除
- 3.2.6 vector数据存取
- 3.2.7 vector互换容器
- 3.2.8 vector预留空间
- 3.3 deque容器
- 3.3.1 deque容器基本概念
- 3.3.2 deque构造函数
- 3.3.3 deque赋值操作
- 3.3.4 deque大小操作
- 3.3.5 deque 插入和删除
- 3.3.6 deque 数据存取
- 3.3.7 deque 排序
- 3.4 案例-评委打分
- 3.5 stack容器
- 3.5.1 stack 基本概念
- 3.5.2 stack 常用接口
- 3.6 queue 容器
- 3.6.1 queue 基本概念
- 3.6.2 queue 常用接口
- 3.7 list容器
- 3.7.1 list基本概念
- 3.7.2 list构造函数
- 3.7.3 list 赋值和交换
- 3.7.4 list 大小操作
- 3.7.5 list 插入和删除
- 3.7.6 list 数据存取
- 3.7.7 list 反转和排序
- 3.7.8 排序案例
- 3.8 set/ multiset 容器
- 3.8.1 set基本概念
- 3.8.2 set构造和赋值
- 3.8.3 set大小和交换
- 3.8.4 set插入和删除
- 3.8.5 set查找和统计
- 3.8.6 set和multiset区别
- 3.8.7 pair对组创建
- 3.8.8 set容器排序
- 3.9 map/ multimap容器
- 3.9.1 map基本概念
- 3.9.2 map构造和赋值
- 3.9.3 map大小和交换
- 3.9.4 map插入和删除
- 3.9.5 map查找和统计
- 3.9.6 map容器排序
- 3.10 案例-员工分组
- 4 STL- 函数对象
- 4.1 函数对象
- 4.1.1 函数对象概念
- 4.1.2 函数对象使用
- 4.2 谓词
- 4.2.1 谓词概念
- 4.2.2 一元谓词
- 4.2.3 二元谓词
- 4.3 内建函数对象
- 4.3.1 内建函数对象意义
- 4.3.2 算术仿函数
- 4.3.3 关系仿函数
- 4.3.4 逻辑仿函数
- 5 STL- 常用算法
- 5.1 常用遍历算法
- 5.1.1 for_each
- 5.1.2 transform
- 5.2 常用查找算法
- 5.2.1 find
- 5.2.2 find_if
- 5.2.3 adjacent_find
- 5.2.4 binary_search
- 5.2.5 count
- 5.2.6 count_if
- 5.3 常用排序算法
- 5.3.1 sort
- 5.3.2 random_shuffle
- 5.3.3 merge
- 5.3.4 reverse
- 5.4 常用拷贝和替换算法
- 5.4.1 copy
- 5.4.2 replace
- 5.4.3 replace_if
- 5.4.4 swap
- 5.5 常用算术生成算法
- 5.5.1 accumulate
- 5.5.2 fill
- 5.6 常用集合算法
- 5.6.1 set_intersection
- 5.6.2 set_union
- 5.6.3 set_difference
本博客只为方便后期复习,不做其他用途!
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其他博客链接:
1、C++入门篇2、C++核心篇
电子文档链接:https://pan.baidu.com/s/1EGDfg2sQNul_Q5d7Lza27A 获取提取码可关注威心公宗浩zdb呀,给我加个粉!~
本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解,探讨C++更深层的使用
1 模板
1.1 模板的概念
模板就是建立通用的模具,大大提高复用性
模板的特点:
- 模板不可以直接使用,它只是一个框架
- 模板的通用并不是万能的
1.2 函数模板
- C++另一种编程思想称为 泛型编程 ,主要利用的技术就是模板
- C++提供两种模板机制:函数模板和类模板
1.2.1 函数模板语法
函数模板作用:建立一个通用函数,其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。
语法:
template<typename T>
函数声明或定义
解释:
- template:声明创建模板
- typename:表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
- T:通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母
#include<iostream>
using namespace std;
//函数模板
//两个整型交换函数
void swapInt(int &a, int &b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//交换两个浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b) {
double temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//函数模板
template<typename T> //声明一个模板,告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错,T是一个通用数据类型
void mySwap(T& a, T& b) {
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void test01() {
float a = 10;
float b = 20;
//两种方式使用函数模板
//1、自动类型推导
mySwap(a, b);
cout << "a:" << a << endl;
cout << "b:" << b << endl;
cout << "\n";
//2、显示指定类型
mySwap<float>(a, b);
cout << "a:" << a << endl;
cout << "b:" << b << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
system("cls");
}
总结:
- 函数模板利用关键字 template
- 使用函数模板有两种方式:自动类型推导、显示指定类型
- 模板的目的是为了提高复用性,将类型参数化
1.2.2 函数模板注意事项
注意事项:
- 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
- 模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
#include<iostream>
using namespace std;
//利用模板提供通用的交换函数
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b){
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
// 1、自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
void test01(){
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c';
mySwap(a, b); // 正确,可以推导出一致的T
//mySwap(a, c); // 错误,推导不出一致的T类型
}
// 2、模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
template<class T>
void func(){
cout << "func 调用" << endl;
}
void test02(){
//func(); //错误,模板不能独立使用,必须确定出T的类型
func<int>(); //利用显示指定类型的方式,给T一个类型,才可以使用该模板
}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;
}
总结:使用模板时必须确定出通用数据类型T,并且能够推导出一致的类型
1.2.3 函数模板案例
案例描述:
利用函数模板封装一个排序的函数,可以对不同数据类型数组进行排序
排序规则从大到小,排序算法为选择排序
分别利用char数组和int数组进行测试
#include<iostream>
using namespace std;
//实现通用 对数组进行排序的函数
//从大到小 选择排序
//测试 char数组、 int数组
//交换函数模板
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b) {
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//排序算法:选择排序,每次选择最大的一个放在前面
template<class T>
void mySort(T arr[], int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
int max = i; //认定最大值的下标
for (int j = i + 1; j < len; j++) {
if (arr[max] < arr[j]) {
max = j;
}
}
if (max != i) {
//交换max和i元素
mySwap(arr[max], arr[i]);
}
}
}
//提供打印数组模板
template<class T>
void printArray(T arr[], int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
//测试char数组
char charArr[] = "badcfe";
int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
mySort(charArr, num);
printArray(charArr, num);
}
void test02() {
//测试int数组
int intArr[] = { 7,5,1,3,9,2,4,6,8 };
int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
mySort(intArr, num);
printArray(intArr, num);
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
system("cls");
}
f e d c b a
9 8 7 6 5 4 3 2 1
请按任意键继续. . .
1.2.4 普通函数与函数模板的区别
普通函数与函数模板区别:
- 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)
- 函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
- 如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换
#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数和函数模板的区别
//1、普通函数调用可以发生隐式类型转换
//2、函数模板 用自动类型推导,不可以发生隐式类型转换
//3、函数模板 用显示指定类型,可以发生隐式类型转换
//普通函数
int myAdd01(int a, int b) {
return a + b;
}
//函数模板
template<class T>
T myAdd02(T a, T b) {
return a + b;
}
void test01() {
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c'; //99
//cout << myAdd01(a, b) << endl;
cout << myAdd01(a, c) << endl;
//1、自动类型推导 不会发生隐式类型转换
//cout << myAdd02(a, c) << endl; //报错,无法推导出一致的T
//2、显示指定类型 会发生隐式类型转换
cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;
cout << myAdd02<char>(a, c) << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
system("cls");
}
109
109
m
请按任意键继续. . .
总结:建议使用显示指定类型的方式,调用函数模板,因为可以自己确定通用类型T
1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则
调用规则如下:
- 如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
- 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
- 函数模板也可以发生重载
- 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数与函数模板的调用规则
//1、如果函数模板和普通函数都可以调用,优先调用普通函数
//2、可以通过空模板参数列表 强制调用 函数模板
//3、函数模板可以发生函数重载
//4、如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
void myPrint(int a, int b)
{
cout << "调用的普通函数" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b) {
cout << "调用的模板" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b, T c) {
cout << "调用重载的模板" << endl;
}
void test01() {
int a = 10;
int b = 20;
myPrint(a, b); //调用的普通函数
//通过空模板参数列表,强制调用函数模板
myPrint<>(a, b); //调用模板
myPrint<>(a, b, 100); //调用重载的模板
//如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
char c1 = 'a';
char c2 = 'b';
myPrint(c1, c2); //调用模板
}
int main() {
test01();
system("pause");
system("cls");
}
调用的普通函数
调用的模板
调用重载的模板
调用的模板
请按任意键继续. . .
总结:既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性
1.2.6 模板的局限性
局限性:模板的通用性并不是万能的
template<class T>
void f(T a, T b)
{
a = b;
}
在上述代码中提供的赋值操作,如果传入的a和b是一个数组,就无法实现了
template<class T>
void f(T a, T b)
{
if(a > b) { ... }
}
在上述代码中,如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型,也无法正常运行
因此C++为了解决这种问题,提供模板的重载,可以为这些特定的类型提供具体化的模板
#include<iostream>
using namespace std;
//模板局限性
//特定数据类型 需要用具体方式做特殊实现
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
//姓名
string m_Name;
//年龄
string m_Age;
};
//对比两个数据是否相等函数
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b) {
if (a == b) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
//利用具体化Person的版本实现代码,具体化优先调用
template<> bool myCompare(Person& p1, Person& p2) {
if (p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
void test01() {
int a = 10;
int b = 20;
bool ret = myCompare(a, b);
if (ret) {
cout << "a == b" << endl;
}
else {
cout << "a != b" << endl;
}
}
void test02() {
Person p1("Tom", 10);
Person p2("Tom", 10);
bool ret = myCompare(p1, p2);
if (ret) {
cout << "p1 == p2" << endl;
}
else {
cout << "p1 != p2" << endl;
}
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
system("cls");
}
总结:
- 利用具体化的模板,可以解决自定义类型的通用化
- 学习模板并不是为了写模板,而是在STL能够运用系统提供的模板
1.3 类模板
1.3.1 类模板语法
类模板作用:建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。
语法:
template<typename T>
类
解释:
- template:声明创建模板
- typename:表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
- T:通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母
#include<iostream>
using namespace std;
//类模板
template<class NameType, class AgeType>
class Person {
public:
Person(NameType name, AgeType age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
void showPerson() {
cout << "name:" << this->m_Name << endl;
cout << "age:" << this->m_Age << endl;
}
NameType m_Name;
AgeType m_Age;
};
void test01() {
Person<string, int> p1("张三", 18);
cout << p1.m_Name << "," << p1.m_Age << endl;
p1.showPerson();
}
int main() {
test01();
system("pause");
system("cls");
}
张三,18
name:张三
age:18
请按任意键继续. . .
总结:类模板和函数模板语法相似,在声明模板template后面加类,此类称为类模板
1.3.2 类模板与函数模板区别
类模板与函数模板区别主要有两点:
- 类模板没有自动类型推导的使用方式
- 类模板在模板参数列表中可以有默认参数
#include<iostream>
using namespace std;
//类模板和函数模板区别
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person {
public:
Person(NameType name, AgeType age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
void showPerson() {
cout << "name:" << this->m_Name << endl;
cout << "age:" << this->m_Age << endl;
}
NameType m_Name;
AgeType m_Age;
};
void test01() {
//Person p("张三", 18); //1、类模板没有自动类型推导使用方式
Person<string, int> p("张三", 18);
p.showPerson();
}
//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02() {
Person<string> p2("李四", 20); //后一个参数默认整型, 默认参数只有类模板有,函数模板没有
p2.showPerson();
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
system("cls");
}
name:张三
age:18
name:李四
age:20
请按任意键继续. . .
总结:
- 类模板使用只能用显示指定类型方式
- 类模板中的模板参数列表可以有默认参数
1.3.3 类模板中成员函数创建时机
类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:
- 普通类中的成员函数一开始就可以创建
- 类模板中的成员函数在调用时才创建
#include<iostream>
using namespace std;
//类模板中成员函数创建时机
//类模板中成员函数在调用时才去创建
class Person1 {
public:
void showPerson1() {
cout << "Person1 show" << endl;
}
};
class Person2 {
public:
void showPerson2() {
cout << "Person2 show" << endl;
}
};
template<class T>
class MyClass {
public:
T obj;
//类模板中的成员函数
void func1() {
obj.showPerson1();
}
void func2() {
obj.showPerson2();
}
};
void test01() {
MyClass<Person1> m;
m.func1();
//m.func2(); //报错,Person1没有func2()函数
MyClass<Person2> n;
n.func2();
}
int main() {
test01();
system("pause");
system("cls");
}
总结:类模板中的成员函数并不是一开始就创建的,在调用时才去创建
1.3.4 类模板对象做函数参数
学习目标:类模板实例化出的对象,向函数传参的方式
一共有三种传入方式:
- 指定传入的类型:直接显示对象的数据类型
- 参数模板化:将对象中的参数变为模板进行传递
- 整个类模板化:将这个对象类型 模板化进行传递
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类模板对象做函数参数
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
void showPerson() {
cout << "姓名:" << this->m_Name << ", 年龄:" << this->m_Age << endl;
}
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};
//1、指定传入类型
void printPerson1(Person<string, int>& p) {
p.showPerson();
}
void test01() {
Person<string, int>p("张三", 18);
printPerson1(p);
}
//2、参数模板化
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2>& p) {
p.showPerson();
cout << "T1的类型为:" << typeid(T1).name() << endl;
cout << "T2的类型为:" << typeid(T2).name() << endl;
}
void test02() {
Person<string, int>p("李四", 20);
printPerson2(p);
}
//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T &p) {
p.showPerson();
cout << "T的类型为:" << typeid(T).name() << endl;
}
void test03() {
Person<string, int>p("王五", 22);
printPerson3(p);
}
int main() {
test01();
cout << "\n";
test02();
cout << "\n";
test03();
system("pause");
system("cls");
}
总结:
- 通过类模板创建的对象,可以有三种方式向函数中进行传参
- 使用比较广泛是第一种:指定传入的类型
1.3.5 类模板与继承
当类模板碰到继承时,需要注意一下几点:
- 当子类继承的父类是一个类模板时,子类在声明的时候,要指定出父类中T的类型
- 如果不指定,编译器无法给子类分配内存
- 如果想灵活指定出父类中T的类型,子类也需变为类模板
#include<iostream>
using namespace std;
//类模板与继承
template<class T>
class Base {
T m;
};
class Son :public Base<int> {
};
void test01() {
Son s1;
}
//如果想灵活指定父类中T类型,子类也需要变类模板
template<class T1, class T2>
class Son2 :public Base<T2> {
public:
Son2() {
cout << "T1的类型为:" << typeid(T1).name() << endl;
cout << "T2的类型为:" << typeid(T2).name() << endl;
}
T1 obj;
};
void test02() {
Son2<int, char>S2; //m是char类型, obj是int类型
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
T1的类型为:int
T2的类型为:char
请按任意键继续. . .
总结:如果父类是类模板,子类需要指定出父类中T的数据类型
1.3.6 类模板成员函数类外实现
学习目标:能够掌握类模板中的成员函数类外实现
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
Person(T1 name, T2 age); //类内写声明 类外实现
void showPerson();
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};
//构造函数的类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
cout << "姓名:" << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl;
}
void test01() {
Person<string, int> p("张三", 18);
p.showPerson();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:类模板中成员函数类外实现时,需要加上模板参数列表
1.3.7 类模板分文件编写
学习目标:掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式
问题:类模板中成员函数创建时机是在调用阶段,导致分文件编写时链接不到
解决:
- 解决方式1:直接包含.cpp源文件
- 解决方式2:将声明和实现写到同一个文件中,并更改后缀名为.hpp,hpp是约定的名称,并不是强制
person.hpp
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
Person(T1 name, T2 age); //类内写声明 类外实现
void showPerson();
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};
//构造函数的类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
cout << "姓名:" << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl;
}
main.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//#include"person.cpp" //第一种解决方式:.h改为.cpp
//第二种解决方式,将.h和.cpp中的内容写到一起,后缀名去.hpp
#include"person.hpp"
//类模板文件编写问题以及解决
void test01() {
Person<string, int> p("张三", 18);
p.showPerson();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:主流的解决方式是第二种,将类模板成员函数写到一起,并将后缀名改为.hpp
1.3.8 类模板与友元
学习目标:掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现
全局函数类内实现:直接在类内声明友元即可
全局函数类外实现:需要提前让编译器知道全局函数的存在
#include<iostream>
using namespace std;
//通过全局函数 打印person信息
template<class T1, class T2>
class Person;
//类外实现
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> p) {
cout << "类外实现-----姓名: " << p.m_Name << " 年龄:" << p.m_Age << endl;
}
template<class T1, class T2>
class Person {
//全局函数 类内实现
friend void printPerson(Person<T1,T2> p) {
cout << "姓名: " << p.m_Name << " 年龄:" << p.m_Age << endl;
}
//全局函数 类外实现
//加空模板参数列表
friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> p);
public:
Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
private:
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};
//1、全局函数在类内实现
void test01() {
Person<string, int>p("张三", 18);
printPerson(p);
}
void test02() {
Person<string, int>p("李四", 20);
printPerson2(p);
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
总结:建议全局函数做类内实现,用法简单,而且编译器可以直接识别
1.3.9 类模板案例
案例描述: 实现一个通用的数组类,要求如下:
可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
将数组中的数据存储到堆区
构造函数中可以传入数组的容量
提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
可以通过下标的方式访问数组中的元素
可以获取数组中当前元素个数和数组的容量
MyArray.hpp
#pragma once
//自己的通用的数组类
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
class MyArray {
public:
//有参构造 参数 容量
MyArray(int capacity) {
cout << "MyArray的有参构造调用" << endl;
this->m_Capacity = capacity;
this->m_Size = 0;
this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
}
//拷贝构造
MyArray(const MyArray& arr) {
cout << "MyArray的拷贝构造调用" << endl;
this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
this->m_Size = arr.m_Size;
//this->pAddress = arr.pAddress;
//深拷贝
this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
//将arr中的数据都拷贝过来 如果有数据的话
for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
}
}
//operator= 防止浅拷贝问题
MyArray& operator=(const MyArray& arr) {
cout << "MyArray的operator=调用" << endl;
//先判断原来堆区是否有数据 如果有先释放
if (this->pAddress != NULL) {
delete[] this->pAddress;
this->pAddress = NULL;
this->m_Capacity = 0;
this->m_Size = 0;
}
//深拷贝
this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
this->m_Size = arr.m_Size;
this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
}
return *this;
}
//尾插法
void Push_Back(const T& val) {
//判断容量是否等于大小
if (this->m_Capacity == this->m_Size) {
return;
}
this->pAddress[this->m_Size] = val; //在数组末尾插入数据
this->m_Size++; //更新数组大小
}
//尾删法
void Pop_Back() {
//让用户访问不到最后一个元素,即为尾删,逻辑删除
if (this->m_Size == 0) {
return;
}
this->m_Size--;
}
//通过下标方式访问数组中的元素
T& operator[](int index) {
return this->pAddress[index];
}
//返回数组容量
int getCapacity() {
return this->m_Capacity;
}
//返回数组大小
int getSize() {
return this->m_Size;
}
//析构函数
~MyArray() {
if (this->pAddress != NULL) {
cout << "MyArray的析构函数调用" << endl;
delete[] this->pAddress;
this->pAddress = NULL;
}
}
private:
T* pAddress; //指针指向堆区开辟的真实数组
int m_Capacity; //数组容量
int m_Size; //数组大小
};
main.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
#include"MyArray.hpp"
void printIntArray(MyArray<int>& arr) {
for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) {
cout << arr[i] << endl;
}
}
//1、全局函数在类内实现
void test01() {
MyArray<int>arr1(5);
//MyArray<int>arr2(arr1);
//MyArray<int>arr3(100);
//arr3 = arr1;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
//利用尾插法向数组中插入数据
arr1.Push_Back(i);
}
cout << "arr1的打印输出为:" << endl;
printIntArray(arr1);
cout << "arr1的容量为:" << arr1.getCapacity() << endl;
cout << "arr1的大小为:" << arr1.getSize() << "\n" << endl;
MyArray<int>arr2(arr1);
cout << "arr2的打印输出为:" << endl;
printIntArray(arr2);
cout << "\n";
//尾删
arr2.Pop_Back();
cout << "arr2尾删后:" << endl;
cout << "arr2的容量为:" << arr2.getCapacity() << endl;
cout << "arr2的大小为:" << arr2.getSize() << endl;
}
//测试自定义数据类型
class Person {
public:
Person() {};
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void printPersonArray(MyArray<Person>& arr) {
for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) {
cout << "姓名:" << arr[i].m_Name << " 年龄:" << arr[i].m_Age << endl;
}
}
void test02() {
MyArray<Person> arr(10);
Person p1("张三", 18);
Person p2("李四", 20);
Person p3("王五", 22);
Person p4("赵六", 24);
Person p5("田其", 26);
//将数据插入到数组中
arr.Push_Back(p1);
arr.Push_Back(p2);
arr.Push_Back(p3);
arr.Push_Back(p4);
arr.Push_Back(p5);
//打印数组
printPersonArray(arr);
//输出容量
cout << "arr的容量为:" << arr.getCapacity() << endl;
//输出大小
cout << "arr大小为:" << arr.getSize() << endl;
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
2 STL初识
2.1 STL的诞生
长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
C++的面向对象和泛型编程思想,目的就是复用性的提升
大多情况下,数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL
2.2 STL基本概念
STL(Standard Template Library,标准模板库)
STL 从广义上分为: 容器(container) 、算法(algorithm) 、迭代器(iterator)
容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
2.3 STL六大组件
STL大体分为六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器
- 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
- 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
- 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂。
- 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略。
- 适配器:一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
- 空间配置器:负责空间的配置与管理
2.4 STL中容器、算法、迭代器
容器:置物之所也
STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构:数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等
这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:
- 序列式容器:强调值的排序,序列式容器中的每个元素均有固定的位置。
- 关联式容器:二叉树结构,各元素之间没有严格的物理上的顺序关系
算法:问题之解法也
有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题,这一门学科我们叫做算法(Algorithms)
算法分为:质变算法和非质变算法。
- 质变算法:是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝,替换,删除等等
- 非质变算法:是指运算过程中不会更改区间内的元素内容,例如查找、计数、遍历、寻找极值等等
迭代器:容器和算法之间粘合剂
提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素,而又无需暴露该容器的内部表示方式。
每个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
迭代器种类:
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器,和随机访问迭代器
2.5 容器算法迭代器初识
了解STL中容器、算法、迭代器概念之后,我们利用代码感受STL的魅力
STL中最常用的容器为Vector,可以理解为数组,下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器
2.5.1 vector存放内置数据类型
容器: vector
算法: for_each
迭代器: vector<int>::iterator
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm> //标准算法头文件
void myPrint(int val) {
cout << val << endl;
}
//vector容器存放内置数据类型
void test01() {
//创建了一个vector容器,数组
vector<int> v;
//向容器中插入数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
//通过迭代器访问容器中的数据
vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); //起始迭代器 指向容器中第一个元素
vector<int>::iterator itEnd = v.end(); //结束迭代器 指向容器中最后一个元素的下一个位置
//第一种遍历方式
while (itBegin != itEnd) {
cout << *itBegin << endl;
itBegin++;
}
cout << "\n";
//第二种遍历方式
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << endl;
}
cout << "\n";
//第三种遍历方式 利用STL提供遍历算法
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.5.2 Vector存放自定义数据类型
学习目标:vector中存放自定义数据类型,并打印输出
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器中存放自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01() {
vector<Person> v;
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//向容器中添加数据
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
//遍历容器中的数据
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << "姓名:" << (*it).m_Name << " 年龄:" << (*it).m_Age << endl;
//cout << "姓名:" << it->m_Name << " 年龄:" << it->m_Age << endl; //一样可以
}
}
//存放自定义数据类型 指针
void test02() {
vector<Person*> v;
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//向容器中添加数据
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
//遍历容器
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << "姓名:" << (*it)->m_Name << " 年龄:" << (*it)->m_Age << endl;
}
}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;
}
2.5.3 Vector容器嵌套容器
学习目标:容器中嵌套容器,我们将所有数据进行遍历输出
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
//容器嵌套容器
void test01() {
vector< vector<int> > v;
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
v1.push_back(i + 1);
v2.push_back(i + 2);
v3.push_back(i + 3);
v4.push_back(i + 4);
}
//将容器元素插入到vector v中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1 2 3 4
2 3 4 5
3 4 5 6
4 5 6 7
请按任意键继续. . .
3 STL常用容器
3.1 string容器
3.1.1 string基本概念
本质:string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类
string和char * 区别:
- char * 是一个指针
- string是一个类,类内部封装了char*,管理这个字符串,是一个char*型的容器。
特点:string 类内部封装了很多成员方法
例如:查找find,拷贝copy,删除delete 替换replace,插入insert
string管理char*所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责
3.1.2 string构造函数
构造函数原型:
-
string();
//创建一个空的字符串 例如: string str; -
string(const char* s);
//使用字符串s初始化 -
string(const string& str);
//使用一个string对象初始化另一个string对象 -
string(int n, char c);
//使用n个字符c初始化
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string的构造函数
void test01() {
string s1; //默认构造
//第二种
const char* str = "hello world";
string s2(str);
cout << "s2 = " << s2 << endl;
//第三种
string s3(s2);
cout << "s3 = " << s3 << endl;
//第四种
string s4(10, 'c');
cout << "s4 = " << s4 << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
s2 = hello world
s3 = hello world
s4 = cccccccccc
请按任意键继续. . .
总结:string的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可
3.1.3 string赋值操作
功能描述:给string字符串进行赋值
赋值的函数原型:
-
string& operator=(const char* s);
//char*类型字符串 赋值给当前的字符串 -
string& operator=(const string &s);
//把字符串s赋给当前的字符串 -
string& operator=(char c);
//字符赋值给当前的字符串 -
string& assign(const char *s);
//把字符串s赋给当前的字符串 -
string& assign(const char *s, int n);
//把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串 -
string& assign(const string &s);
//把字符串s赋给当前字符串 -
string& assign(int n, char c);
//用n个字符c赋给当前字符串
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string的赋值操作
void test01() {
string str1;
str1 = "hello world";
//第二种
string str2;
str2 = str1;
//第三种,字符赋值给字符串
string str3;
str3 = 'a';
cout << "str3 = " << str3 << endl;
//第四种
string str4;
str4.assign("hello C++");
cout << "str4 = " << str4 << endl;
//第五种
string str5;
str5.assign("hello C++", 3); //赋值前三个字符
cout << "str5 = " << str5 << endl;
//第六种
string str6;
str6.assign(str5);
cout << "str6 = " << str6 << endl;
//第七种
string str7;
str7.assign(5, 'a');
cout << "str7 = " << str7 << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
str3 = a
str4 = hello C++
str5 = hel
str6 = hel
str7 = aaaaa
请按任意键继续. . .
总结: string的赋值方式很多,operator=
这种方式是比较实用的
3.1.4 string字符串拼接
功能描述:实现在字符串末尾拼接字符串
函数原型:
-
string& operator+=(const char* str);
//重载+=操作符 -
string& operator+=(const char c);
//重载+=操作符 -
string& operator+=(const string& str);
//重载+=操作符 -
string& append(const char *s);
//把字符串s连接到当前字符串结尾 -
string& append(const char *s, int n);
//把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾 -
string& append(const string &s);
//同operator+=(const string& str) -
string& append(const string &s, int pos, int n);
//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string字符串拼接
void test01() {
string str1 = "我";
str1 += "爱玩游戏";
cout << "str1 = " << str1 << endl;
//第二种, 追加一个字符
str1 += ':';
cout << "str1 = " << str1 << endl;
//第三种 拼接一个字符串
string str2 = "LOL";
str1 += str2;
cout << "str1 = " << str1 << endl;
//第四种
string str3 = "I";
str3.append(" love ");
cout << "str3 = " << str3 << endl;
//第五种
str3.append("game abcde", 5); //前四个字符
cout << "str3 = " << str3 << endl;
//第六种
str3.append(str2);
cout << "str3 = " << str3 << endl;
//第七种
str3.append(str2, 1,2); //追加str2的两个字符,从索引1开始的两个字符
cout << "str3 = " << str3 << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
str1 = 我爱玩游戏
str1 = 我爱玩游戏:
str1 = 我爱玩游戏:LOL
str3 = I love
str3 = I love game
str3 = I love game LOL
str3 = I love game LOLOL
请按任意键继续. . .
3.1.5 string查找和替换
功能描述:
- 查找:查找指定字符串是否存在
- 替换:在指定的位置替换字符串
函数原型:
-
int find(const string& str, int pos = 0) const;
//查找str第一次出现位置,从pos开始查找 -
int find(const char* s, int pos = 0) const;
//查找s第一次出现位置,从pos开始查找 -
int find(const char* s, int pos, int n) const;
//从pos位置查找s的前n个字符第一次位置 -
int find(const char c, int pos = 0) const;
//查找字符c第一次出现位置 -
int rfind(const string& str, int pos = npos) const;
//查找str最后一次位置,从pos开始查找 -
int rfind(const char* s, int pos = npos) const;
//查找s最后一次出现位置,从pos开始查找 -
int rfind(const char* s, int pos, int n) const;
//从pos查找s的前n个字符最后一次位置 -
int rfind(const char c, int pos = 0) const;
//查找字符c最后一次出现位置 -
string& replace(int pos, int n, const string& str);
//替换从pos开始n个字符为字符串str -
string& replace(int pos, int n,const char* s);
//替换从pos开始的n个字符为字符串s
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string的查找和替换
//1、查找
void test01() {
string str1 = "abcdefgde";
int index1 = str1.find("de");
cout << "index1 = " << index1 << endl;
int index2 = str1.find("ad"); //-1
if (index2 == -1) {
cout << "未找到字符串!" << endl;
}
//rfind
int pos = str1.rfind("de"); //从左往右找
cout << "pos = " << pos << endl;
}
//2、替换
void test02() {
string str1 = "abcdefg";
str1.replace(1, 3, "1111"); //从索引1开始替换3个字符
cout << "str1 = " << str1 << endl;
}
int main() {
test01();
cout << "\n";
test02();
system("pause");
return 0;
}
index1 = 3
未找到字符串!
pos = 7
str1 = a1111efg
请按任意键继续. . .
总结:
- find查找是从左往后,rfind从右往左
- find找到字符串后返回查找的第一个字符位置,找不到返回-1
- replace在替换时,要指定从哪个位置起,多少个字符,替换成什么样的字符串
3.1.6 string字符串比较
功能描述:字符串之间的比较
比较方式:字符串比较是按字符的ASCII码进行对比
= 返回 0
> 返回 1
< 返回 -1
函数原型:
-
int compare(const string &s) const;
//与字符串s比较 -
int compare(const char *s) const;
//与字符串s比较
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string的比较
void test01() {
string str1 = "hello";
string str2 = "hello";
if (str1.compare(str2) == 0) {
cout << "str1 == str2" << endl;
}
string str3 = "hella";
int i = str1.compare(str3); //str1 大于 str3
cout << "i = " << i << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
str1 == str2
i = 1
请按任意键继续. . .
总结:字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等,判断谁大谁小的意义并不是很大
3.1.7 string字符存取
string中单个字符存取方式有两种
-
char& operator[](int n);
//通过[]方式取字符 -
char& at(int n);
//通过at方法获取字符
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string字符存取
void test01() {
string str = "hello";
cout << "str = " << str << endl;
//1、通过[]访问单个字符
for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
cout << str[i] << " ";
}
cout << endl;
//2、通过at方式访问单个字符
for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
cout << str.at(i) << " ";
}
cout << endl;
//修改单个字符
str[0] = 'x';
cout << "str = " << str << endl;
str.at(1) = 'x';
cout << "str = " << str << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
str = hello
h e l l o
h e l l o
str = xello
str = xxllo
请按任意键继续. . .
总结:string字符串中单个字符存取有两种方式,利用 [ ] 或 at
3.1.8 string插入和删除
功能描述:对string字符串进行插入和删除字符操作
函数原型:
-
string& insert(int pos, const char* s);
//插入字符串 -
string& insert(int pos, const string& str);
//插入字符串 -
string& insert(int pos, int n, char c);
//在指定位置插入n个字符c -
string& erase(int pos, int n = npos);
//删除从Pos开始的n个字符
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string 插入和删除
void test01() {
string str = "hello";
//插入
str.insert(1, "222");
cout << "str = " << str << endl;
//删除
str.erase(1, 3); //从索引1开始删除3个
cout << "str = " << str << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
str = h222ello
str = hello
请按任意键继续. . .
3.1.9 string子串
功能描述:从字符串中获取想要的子串
函数原型:string substr(int pos = 0, int n = npos) const;
//返回由pos开始的n个字符组成的字符串
#include<iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
//string子串
void test01() {
string str = "abcdef";
string subStr = str.substr(1, 3); //从索引1开始截3个
cout << "sunStr = " << subStr << endl;
}
//实用操作
void test02() {
string email = "[email protected]";
int pos = email.find("@");
string usrName = email.substr(0, pos);
cout << "usrName = " << usrName << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
sunStr = bcd
usrName = zhangsan
请按任意键继续. . .
3.2 vector容器
3.2.1 vector基本概念
功能:vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组
vector与普通数组区别:不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展
动态扩展:并不是在原空间之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,释放原空间
vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
3.2.2 vector构造函数
功能描述:创建vector容器
函数原型:
-
vector<T> v;
//采用模板实现类实现,默认构造函数 -
vector(v.begin(), v.end());
//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。 -
vector(n, elem);
//构造函数将n个elem拷贝给本身。 -
vector(const vector &vec);
//拷贝构造函数。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v){
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector容器构造
void test01() {
vector<int>v1; //默认构造 无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//通过区间方式进行构造
vector<int>v2(v1.begin(), v1.end());
printVector(v2);
//n个elem方式构造
vector<int>v3(10, 100); //10个100
printVector(v3);
//拷贝构造
vector<int>v4(v3);
printVector(v4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
请按任意键继续. . .
3.2.3 vector赋值操作
功能描述:给vector容器进行赋值
函数原型:
-
vector& operator=(const vector &vec);
//重载等号操作符 -
assign(beg, end);
//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。 -
assign(n, elem);
//将n个elem拷贝赋值给本身
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector赋值
void test01() {
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//赋值 =
vector<int>v2;
v2 = v1;
printVector(v2);
//assign
vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());
printVector(v3);
//n个elem方式赋值
vector<int>v4;
v4.assign(10, 100); //10个100
printVector(v4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
请按任意键继续. . .
3.2.4 vector容量和大小
功能描述:对vector容器的容量和大小操作
函数原型:
-
empty();
//判断容器是否为空 -
capacity();
//容器的容量 -
size();
//返回容器中元素的个数 -
resize(int num);
//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。 -
resize(int num, elem);
//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器的容量和大小操作
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if (v1.empty()) //为真 则为空
{
cout << "v1为空" << endl;
}
else {
cout << "v1不为空" << endl;
cout << "v1的容量为: " << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小为: " << v1.size() << endl;
}
//重新指定大小
v1.resize(15, 100); //默认填充为最后那个参数
cout << "\n重新指定大小后:" << endl;
printVector(v1);
cout << "现在v1的容量为: " << v1.capacity() << endl;
cout << "现在v1的大小为: " << v1.size() << endl;
//重新指定的大小过小 则删除超出部分
cout << "\n重新指定的大小过小 则删除超出部分. . . " << endl;
v1.resize(5);
printVector(v1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v1不为空
v1的容量为: 13
v1的大小为: 10
重新指定大小后:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100
现在v1的容量为: 19
现在v1的大小为: 15
重新指定的大小过小 则删除超出部分. . .
0 1 2 3 4
请按任意键继续. . .
3.2.5 vector插入和删除
功能描述:对vector容器进行插入、删除操作
函数原型:
-
push_back(ele);
//尾部插入元素ele -
pop_back();
//删除最后一个元素 -
insert(const_iterator pos, ele);
//迭代器指向位置pos插入元素ele -
insert(const_iterator pos, int count,ele);
//迭代器指向位置pos插入count个元素ele -
erase(const_iterator pos);
//删除迭代器指向的元素 -
erase(const_iterator start, const_iterator end);
//删除迭代器从start到end之间的元素 -
clear();
//删除容器中所有元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector插入和删除
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
vector<int> v1;
//尾插
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
//遍历
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入
v1.insert(v1.begin(), 100); //第一个参数是迭代器
printVector(v1);
v1.insert(v1.begin(), 2, 200); //两个200
printVector(v1);
//删除 参数也是迭代器
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);
v1.erase(v1.begin(), v1.end()); //提供一个删除的区间
printVector(v1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40 50
10 20 30 40
100 10 20 30 40
200 200 100 10 20 30 40
200 100 10 20 30 40
请按任意键继续. . .
3.2.6 vector数据存取
功能描述:对vector中的数据的存取操作
函数原型:
-
at(int idx);
//返回索引idx所指的数据 -
operator[];
//返回索引idx所指的数据 -
front();
//返回容器中第一个数据元素 -
back();
//返回容器中最后一个数据元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器 数据存取
void test01() {
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
//利用[]访问数组中元素
for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;
//利用at方式访问元素
for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;
//获取第一个元素
cout << "第一个元素为:" << v1.front() << endl;
//获取最后一个元素
cout << "最后一个元素为:" << v1.back() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
第一个元素为:0
最后一个元素为:9
请按任意键继续. . .
3.2.7 vector互换容器
功能描述:实现两个容器内元素进行互换
函数原型:swap(vec);
// 将vec与本身的元素互换
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器 互换
//1、基本的使用
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
cout << "交换前:" << endl;
printVector(v1);
vector<int> v2;
for (int i = 10; i > 0; i--) {
v2.push_back(i);
}
printVector(v2);
cout << "交换后:" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
}
//2、实际用途
//巧用swap可以收缩内存空间
void test02() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
}
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
v.resize(3);
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
cout << "\n";
//巧用swap收缩内存
vector<int>(v).swap(v);
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
交换前:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
交换后:
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v的容量为:138255
v的大小为:100000
v的容量为:138255
v的大小为:3
v的容量为:3
v的大小为:3
请按任意键继续. . .
3.2.8 vector预留空间
功能描述:减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型:reserve(int len);
//容器预留len个元素长度,预留位置不初始化,元素不可访问。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector 预留空间
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
vector<int>v;
//利用reverse预留空间
v.reserve(100000);
int num = 0; //统计开辟次数
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
if (p != &v[0]) {
p = &v[0];
num++;
}
}
cout << "num = " << num << endl; //没用预留空间时是30次
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
num = 1
请按任意键继续. . .
总结:如果数据量较大,可以一开始利用reserve预留空间
3.3 deque容器
3.3.1 deque容器基本概念
功能:双端数组,可以对头端进行插入删除操作
deque与vector区别:
- vector对于头部的插入删除效率低,数据量越大,效率越低
- deque相对而言,对头部的插入删除速度回比vector快
- vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关
deque内部工作原理:
deque内部有个中控器,维护每段缓冲区中的内容,缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址,使得使用deque时像一片连续的内存空间
deque容器的迭代器也是支持随机访问的
3.3.2 deque构造函数
功能描述:deque容器构造
函数原型:
-
deque<T> deqT;
//默认构造形式 -
deque(beg, end);
//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。 -
deque(n, elem);
//构造函数将n个elem拷贝给本身。 -
deque(const deque &deq);
//拷贝构造函数
#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
//deque 构造函数
void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
//*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
deque<int> d1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
//2.区间方式赋值
deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d2);
//3.
deque<int>d3(10, 100); //10个100
printDeque(d3);
//4.拷贝构造赋值
deque<int>d4(d3);
printDeque(d4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
请按任意键继续. . .
总结:deque容器和vector容器的构造方式几乎一致,灵活使用即可
3.3.3 deque赋值操作
功能描述:给deque容器进行赋值
函数原型:
-
deque& operator=(const deque &deq);
//重载等号操作符 -
assign(beg, end);
//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。 -
assign(n, elem);
//将n个elem拷贝赋值给本身。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
//deque容器 赋值操作
void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
//*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
deque<int> d1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
//operator=赋值
deque<int>d2;
d2 = d1;
printDeque(d2);
//assign赋值
deque<int>d3;
d3.assign(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d3);
//第4种
deque<int>d4;
d4.assign(10, 100);
printDeque(d4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
请按任意键继续. . .
3.3.4 deque大小操作
功能描述:对deque容器的大小进行操作
函数原型:
-
deque.empty();
//判断容器是否为空 -
deque.size();
//返回容器中元素的个数 -
deque.resize(num);
//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。 -
deque.resize(num, elem);
//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
//deque容器 赋值操作
void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
//*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
deque<int> d1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
if (d1.empty()) {
cout << "d1为空" << endl;
}
else {
cout << "d1不为空" << endl;
cout << "d1的大小为:" << d1.size() << endl;
}
//重新指定大小
d1.resize(15,111); //111填充到15个
printDeque(d1);
d1.resize(5);
printDeque(d1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
d1不为空
d1的大小为:10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111 111 111 111 111
0 1 2 3 4
请按任意键继续. . .
3.3.5 deque 插入和删除
功能描述:向deque容器中插入和删除数据
函数原型:
两端插入操作:
-
push_back(elem);
//在容器尾部添加一个数据 -
push_front(elem);
//在容器头部插入一个数据 -
pop_back();
//删除容器最后一个数据 -
pop_front();
//删除容器第一个数据
指定位置操作:
-
insert(pos,elem);
//在pos位置插入一个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();
//清空容器的所有数据 -
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。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
//deque容器 插入和删除
void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
//*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
deque<int> d1;
//尾插
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
//头插
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
printDeque(d1);
//尾删
d1.pop_back();
printDeque(d1);
//头删
d1.pop_front();
printDeque(d1);
}
void test02() {
deque<int> d1;
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
printDeque(d1);
//insert插入
d1.insert(d1.begin(), 1000);
printDeque(d1);
d1.insert(d1.begin(), 2, 2000); //头部插入2个2000
printDeque(d1);
//按照区间进行插入
deque<int>d2;
d2.push_back(1);
d2.push_back(2);
d2.push_back(3);
d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end()); //指定位置插入区间
printDeque(d1);
}
void test03() {
deque<int> d1;
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
printDeque(d1);
//删除
deque<int>::iterator it = d1.begin();
it++;
d1.erase(it); //第二个元素
printDeque(d1);
//按区间方式删除
d1.erase(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d1);
//清空
d1.clear();
printDeque(d1);
}
int main() {
test03();
system("pause");
return 0;
}
3.3.6 deque 数据存取
功能描述:对deque 中的数据的存取操作
函数原型:
-
at(int idx);
//返回索引idx所指的数据 -
operator[];
//返回索引idx所指的数据 -
front();
//返回容器中第一个数据元素 -
back();
//返回容器中最后一个数据元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
//deque容器 数据存取
void test01() {
deque<int> d1;
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
d1.push_back(30);
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
d1.push_front(300);
//通过[]方式访问元素
for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
cout << d1[i] << " ";
}
cout << endl;
//通过at方式访问元素
for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
cout << d1.at(i) << " ";
}
cout << endl;
cout << "第一个元素:" << d1.front() << endl;
cout << "最后一个元素:" << d1.back() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
300 200 100 10 20 30
300 200 100 10 20 30
第一个元素:300
最后一个元素:30
请按任意键继续. . .
3.3.7 deque 排序
功能描述:利用算法实现对deque容器进行排序
算法:sort(iterator beg, iterator end)
//对beg和end区间内元素进行排序
#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
#include<algorithm> //标准算法的头文件
//deque容器 排序
void printDeque(const deque<int>& d) {
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
deque<int>d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_back(30);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
d.push_front(300);
printDeque(d);
//排序
//对于支持随机访问的迭代器的容器 都可以利用sort排序
//vector容器也可以
sort(d.begin(), d.end()); //默认升序
cout << "排序后:" << endl;
printDeque(d);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
300 200 100 10 20 30
排序后:
10 20 30 100 200 300
请按任意键继续. . .
3.4 案例-评委打分
案例描述
有5名选手:选手ABCDE,10个评委分别对每一名选手打分,去除最高分,去除评委中最低分,取平均分。
实现步骤
1、创建五名选手,放到vector中
2、遍历vector容器,取出来每一个选手,执行for循环,可以把10个评分打分存到deque容器中
3、sort算法对deque容器中分数排序,去除最高和最低分
4、deque容器遍历一遍,累加总分
5、获取平均分
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<deque>
#include<string>
#include<algorithm> //标准算法的头文件
#include<ctime>
class Person {
public:
Person(string name, int score) {
this->m_Name = name;
this->m_Score = score;
}
string m_Name; //姓名
int m_Score; //平均分
};
void createPerson(vector<Person>& v) { //引用方式传入
string nameSeed = "ABCDE";
for (int i = 0; i < 5; i++) {
string name = "选手";
name += nameSeed[i];
int score = 0;
Person p(name, score);
//将创建的Person对象放入容器中
v.push_back(p);
}
}
//打分
void setScore(vector<Person>& v) {
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//将评委的分数 放入到deque容器中
deque<int>d;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int score = rand() % 41 + 60; //60~100
d.push_back(score);
}
cout << "选手:" << it->m_Name << "\n打分:" << endl;
for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) {
cout << *dit << " ";
}
cout << endl;
//排序
sort(d.begin(), d.end());
//去除最高分和最低分
d.pop_back();
d.pop_front();
//取平均分
int sum = 0;
for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) {
sum += *dit; //累加分数
}
int avg = sum / d.size();
//将平均分赋值给选手
it->m_Score = avg;
}
}
void test01() {
//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建5名选手
vector<Person>v;
createPerson(v);
//2、给5名选手打分
setScore(v);
//3、显示最后得分
cout << "\n最终:" << endl;
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << "姓名:" << (*it).m_Name << " 分数:" << (*it).m_Score << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
选手:选手A
打分:
89 65 91 85 76 62 81 79 88 80
选手:选手B
打分:
93 91 88 73 96 90 90 87 87 88
选手:选手C
打分:
92 77 95 94 88 96 83 78 78 70
选手:选手D
打分:
91 86 93 84 70 79 79 90 77 95
选手:选手E
打分:
91 68 76 95 70 83 83 67 92 69
最终:
姓名:选手A 分数:80
姓名:选手B 分数:89
姓名:选手C 分数:85
姓名:选手D 分数:84
姓名:选手E 分数:79
请按任意键继续. . .
3.5 stack容器
3.5.1 stack 基本概念
概念:stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构,它只有一个出口
栈中只有顶端的元素才可以被外界使用,因此栈不允许有遍历行为
栈中进入数据称为 — 入栈 push
栈中弹出数据称为 — 出栈 pop
3.5.2 stack 常用接口
功能描述:栈容器常用的对外接口
构造函数:
stack<T> stk;
//stack采用模板类实现, stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk);
//拷贝构造函数
赋值操作:
stack& operator=(const stack &stk);
//重载等号操作符
数据存取:
push(elem);
//向栈顶添加元素
pop();
//从栈顶移除第一个元素
top();
//返回栈顶元素
大小操作:
empty();
//判断堆栈是否为空
size();
//返回栈的大小
#include<iostream>
using namespace std;
#include<stack>
//栈stack容器
void test01() {
//特点:符合先进后出数据结构
stack<int>s;
//入栈
s.push(10);
s.push(20);
s.push(30);
s.push(40);
cout << "栈的大小:" << s.size() << endl;
//只要栈不为空,查看栈顶,并且执行出栈操作
while (!s.empty()) {
//查看栈顶元素
cout << "栈顶元素为:" << s.top() << endl;
//出栈
s.pop();
}
cout << "栈的大小:" << s.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
栈的大小:4
栈顶元素为:40
栈顶元素为:30
栈顶元素为:20
栈顶元素为:10
栈的大小:0
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3.6 queue 容器
3.6.1 queue 基本概念
概念:Queue(队列)是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,它有两个出口
队列容器允许从一端新增元素,从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用,因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 — 入队 push
队列中出数据称为 — 出队 pop
3.6.2 queue 常用接口
功能描述:栈容器常用的对外接口
构造函数:
queue<T> que;
//queue采用模板类实现,queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que);
//拷贝构造函数
赋值操作:
queue& operator=(const queue &que);
//重载等号操作符
数据存取:
push(elem);
//往队尾添加元素
pop();
//从队头移除第一个元素
back();
//返回最后一个元素
front();
//返回第一个元素
大小操作:
empty();
//判断堆栈是否为空
size();
//返回栈的大小
#include<iostream>
using namespace std;
#include<queue>
//queue队列
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01() {
//创建队列
queue<Person>q;
//准备数据
Person p1("张三", 18);
Person p2("李四", 20);
Person p3("王五", 22);
Person p4("赵六", 24);
//入队
q.push(p1);
q.push(p2);
q.push(p3);
q.push(p4);
cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;
//判断只要队列不为空 查看对头 查看对尾 出队
while (!q.empty()) {
//查看对头
cout << "对头元素----姓名:" << q.front().m_Name << " 年龄:" << q.front().m_Age << endl;
//查看对尾
cout << "对头元素----姓名:" << q.back().m_Name << " 年龄:" << q.back().m_Age << endl;
cout << "\n";
//出队
q.pop();
}
cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
队列大小为:4
对头元素----姓名:张三 年龄:18
对头元素----姓名:赵六 年龄:24
对头元素----姓名:李四 年龄:20
对头元素----姓名:赵六 年龄:24
对头元素----姓名:王五 年龄:22
对头元素----姓名:赵六 年龄:24
对头元素----姓名:赵六 年龄:24
对头元素----姓名:赵六 年龄:24
队列大小为:0
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3.7 list容器
3.7.1 list基本概念
功能:将数据进行链式存储
链表(list)是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成:链表由一系列结点组成
结点的组成:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器
list的优点:
1、采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出
2、链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素
list的缺点:
1、链表灵活,但是空间(指针域) 和 时间(遍历)额外耗费较大
List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的。
总结:STL中List和vector是两个最常被使用的容器,各有优缺点
3.7.2 list构造函数
功能描述:创建list容器
函数原型:
-
list<T> lst;
//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。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器构造函数
void printList(const list<int>&L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
//创建list容器
list<int>L1;
//添加数据
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
//遍历容器
printList(L1);
//2、区间方式构造
list<int>L2(L1.begin(), L1.end());
printList(L2);
//3、拷贝构造
list<int>L3(L2);
printList(L3);
//4、n个elem
list<int>L4(10, 100); //10个100
printList(L4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40
10 20 30 40
10 20 30 40
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
请按任意键继续. . .
总结:list构造方式同其他几个STL常用容器,熟练掌握即可
3.7.3 list 赋值和交换
功能描述:给list容器进行赋值,以及交换list容器
函数原型:
-
assign(beg, end);
//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。 -
assign(n, elem);
//将n个elem拷贝赋值给本身。 -
list& operator=(const list &lst);
//重载等号操作符 -
swap(lst);
//将lst与本身的元素互换。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器 赋值和交换
void printList(const list<int>&L){
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值
void test01() {
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
list<int>L2;
L2 = L1; //=赋值
printList(L2);
list<int>L3;
L3.assign(L2.begin(), L2.end());
printList(L3);
list<int>L4;
L4.assign(10, 100);
printList(L4);
}
//交换
void test02() {
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
list<int>L2;
L2.assign(10, 100);
cout << "交换前:" << endl;
printList(L1);
printList(L2);
L1.swap(L2);
cout << "交换后:" << endl;
printList(L1);
printList(L2);
}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;
}
交换前:
10 20 30 40
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
交换后:
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
10 20 30 40
请按任意键继续. . .
3.7.4 list 大小操作
功能描述:对list容器的大小进行操作
函数原型:
-
size();
//返回容器中元素的个数 -
empty();
//判断容器是否为空 -
resize(num);
//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。 -
resize(num, elem);
//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器 大小操作
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
//判断容器是否为空
if (L1.empty()) {
cout << "L1为空" << endl;
}
else {
cout << "L1不为空" << endl;
cout << "L1的元素个数:" << L1.size() << endl;
}
L1.resize(10, 222); //222填充到10个
printList(L1);
L1.resize(2);
printList(L1);
L1.clear();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40
L1不为空
L1的元素个数:4
10 20 30 40 222 222 222 222 222 222
10 20
请按任意键继续. . .
3.7.5 list 插入和删除
函数原型:
-
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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器 插入和删除
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
list<int>L1;
//尾插
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
//头插
L1.push_front(100);
L1.push_front(200);
L1.push_front(300);
printList(L1);
//尾删
L1.pop_back();
//头删
L1.pop_front();
printList(L1);
//insert插入
list<int>::iterator it = L1.begin();
it++;
L1.insert(it, 1000);
printList(L1);
//删除
it = L1.begin();
L1.erase(it);
printList(L1);
//移除
L1.push_back(10); //移除所有的10
printList(L1);
L1.remove(10);
printList(L1);
L1.clear();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
300 200 100 10 20 30
200 100 10 20
200 1000 100 10 20
1000 100 10 20
1000 100 10 20 10
1000 100 20
请按任意键继续. . .
3.7.6 list 数据存取
函数原型:
-
front();
//返回第一个元素。 -
back();
//返回最后一个元素。
注意:不支持at和[]访问数据
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器 数据存取
void test01() {
list<int>L1;
//尾插
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
//L1[0]; //不支持,list无序
//L1.at(0);
cout << "第一个元素:" << L1.front() << endl;
cout << "最后一个元素:" << L1.back() << endl;
//验证迭代器是不支持随机访问的
list<int>::iterator it = L1.begin();
it++;
it--;
//it = it + 2; //不支持随机访问 ,只支持++和-- 双向访问
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
第一个元素:10
最后一个元素:40
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3.7.7 list 反转和排序
函数原型:
-
reverse();
//反转链表 -
sort();
//链表排序
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//#include<algorithm>
//list容器 数据存取
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
bool myCompare(int v1, int v2) {
//降序 第一个数 > 第二个数
return v1 > v2;
}
void test01() {
list<int>L1;
L1.push_back(20);
L1.push_back(10);
L1.push_back(50);
L1.push_back(40);
L1.push_back(30);
printList(L1);
//排序 升序
//sort(L1.begin(), L1.end()); //错的,因为无序
L1.sort(); //成员函数, 默认升序
printList(L1);
//反转
L1.reverse();
printList(L1);
//降序
L1.sort(myCompare);
printList(L1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
20 10 50 40 30
10 20 30 40 50
50 40 30 20 10
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .
3.7.8 排序案例
案例描述:将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则:按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<string>
class Person {
public:
Person(string name, int age, int height) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
this->m_Height = height;
}
string m_Name;
int m_Age;
int m_Height;
};
//指定排序规则
bool comparePerson(Person&p1, Person&p2) {
//按照年龄升序
if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
//按照身高降序
return p1.m_Height < p2.m_Height;
}
else {
return p1.m_Age < p2.m_Age;
}
}
void test01() {
list<Person>L; //创建容器
Person p1("刘备", 35, 175);
Person p2("曹操", 45, 180);
Person p3("孙权", 40, 170);
Person p4("赵云", 25, 190);
Person p5("张飞", 35, 160);
Person p6("关羽", 35, 200);
//插入数据
L.push_back(p1);
L.push_back(p2);
L.push_back(p3);
L.push_back(p4);
L.push_back(p5);
L.push_back(p6);
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;
}
//排序
cout << "-----------------------------------" << endl;
cout << "排序后:" << endl;
L.sort(comparePerson);
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;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
姓名:刘备 年龄:35 身高:175
姓名:曹操 年龄:45 身高:180
姓名:孙权 年龄:40 身高:170
姓名:赵云 年龄:25 身高:190
姓名:张飞 年龄:35 身高:160
姓名:关羽 年龄:35 身高:200
-----------------------------------
排序后:
姓名:赵云 年龄:25 身高:190
姓名:张飞 年龄:35 身高:160
姓名:刘备 年龄:35 身高:175
姓名:关羽 年龄:35 身高:200
姓名:孙权 年龄:40 身高:170
姓名:曹操 年龄:45 身高:180
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3.8 set/ multiset 容器
3.8.1 set基本概念
简介:所有元素都会在插入时自动被排序
本质:set/multiset属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。
set和multiset区别:
- set不允许容器中有重复的元素
- multiset允许容器中有重复的元素
3.8.2 set构造和赋值
功能描述:创建set容器以及赋值
构造:
set<T> st;
//默认构造函数:
set(const set &st);
//拷贝构造函数
赋值:
set& operator=(const set &st);
//重载等号操作符
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
//set容器 构造和赋值
void printSet(set<int>& s) {
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
set<int>s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
//遍历容器
//set容器特点:有序(升序) 无重复元素
printSet(s1);
//2、拷贝构造
set<int>s2(s1);
printSet(s2);
//3、赋值
set<int>s3;
s3 = s2;
printSet(s3);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40
10 20 30 40
10 20 30 40
请按任意键继续. . .
总结:
1、set容器插入数据时用insert
2、set容器插入数据的数据会自动排序
3.8.3 set大小和交换
函数原型:
-
size();
//返回容器中元素的数目 -
empty();
//判断容器是否为空 -
swap(st);
//交换两个集合容器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
void printSet(set<int>& s) {
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
set<int>s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
if (s1.empty()) {
cout << "s1为空" << endl;
}
else {
cout << "s1不为空" << endl;
cout << "s1的大小为:" << s1.size() << endl;
}
}
void test02() {
set<int>s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
set<int>s2;
s2.insert(100);
s2.insert(200);
s2.insert(300);
cout << "交换前:" << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
s1.swap(s2);
cout << "交换后:" << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;
}
交换前:
10 20 30 40
100 200 300
交换后:
100 200 300
10 20 30 40
请按任意键继续. . .
3.8.4 set插入和删除
函数原型:
-
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。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
//set容器 插入和删除
void printSet(set<int>& s) {
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
set<int>s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
printSet(s1);
//删除指定元素
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);
s1.erase(30);
printSet(s1);
s1.erase(s1.begin(), s1.end());
printSet(s1);
//清空
s1.clear();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40
20 30 40
20 40
请按任意键继续. . .
3.8.5 set查找和统计
函数原型:
-
find(key);
//查找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);
//统计key的元素个数
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
//set容器 查找和统计
void test01() {
set<int>s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
//查找
set<int>::iterator pos = s1.find(30);
if (pos != s1.end()) {
cout << "找到元素:" << *pos << endl;
}
else {
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int number = s1.count(30); //要么为1 要么为0
cout << "number = " << number << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
找到元素:30
number = 1
请按任意键继续. . .
3.8.6 set和multiset区别
区别:
- set不可以插入重复数据,而multiset可以
- set插入数据的同时会返回插入结果,表示插入是否成功
- multiset不会检测数据,因此可以插入重复数据
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
//set容器 multiset容器 区别
void printSet(multiset<int>& s) {
for (multiset<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
set<int>s;
pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第一次插入成功" << endl;
}
else {
cout << "第一次插入失败" << endl;
}
ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第二次插入成功" << endl;
}
else {
cout << "第二次插入失败" << endl;
}
cout << "\n";
multiset<int>s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
printSet(s1); //有序 允许重复元素
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
第一次插入成功
第二次插入失败
10 20 30 30 40
请按任意键继续. . .
3.8.7 pair对组创建
功能描述:成对出现的数据,利用对组可以返回两个数据
两种创建方式:
-
pair<type, type> p ( value1, value2 );
-
pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );
#include<iostream>
using namespace std;
//pair对组 的创建
void test01() {
//第一种方式
pair<string, int>p("Tom", 20);
cout << "姓名:" << p.first << "\t年龄:" << p.second << endl;
//第二种
pair<string, int>p2 = make_pair("张三", 22);
cout << "姓名:" << p2.first << "\t年龄:" << p2.second << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
姓名:Tom 年龄:20
姓名:张三 年龄:22
请按任意键继续. . .
3.8.8 set容器排序
学习目标:set容器默认排序规则为从小到大,掌握如何改变排序规则
主要技术点:利用仿函数,可以改变排序规则
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
//set容器排序
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) const //为什么2019要加const?
{
return v1 > v2;
}
};
void test01() {
set<int>s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(30);
for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//指定排序规则 从大到小
set<int, MyCompare>s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(50);
s2.insert(30);
for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40 50
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .
示例二 set存放自定义数据类型
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
//set容器排序 存放自定义数据类型
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
{
//按照年龄 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};
void test01() {
set<Person, comparePerson>s; //自定义数据类型需要指定排序规则
//创建Person对象
Person p1("张三", 18);
Person p2("李四", 20);
Person p3("王五", 22);
Person p4("赵六", 24);
s.insert(p1);
s.insert(p2);
s.insert(p3);
s.insert(p4);
for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << "姓名:" << it->m_Name << "\t年龄:" << it->m_Age << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
姓名:赵六 年龄:24
姓名:王五 年龄:22
姓名:李四 年龄:20
姓名:张三 年龄:18
请按任意键继续. . .
3.9 map/ multimap容器
3.9.1 map基本概念
简介:
map中所有元素都是pair
pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,第二个元素为value(实值)
所有元素都会根据元素的键值自动排序
本质:map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现
优点:可以根据key值快速找到value值
map和multimap区别:
- map不允许容器中有重复key值元素
- multimap允许容器中有重复key值元素
3.9.2 map构造和赋值
构造:
map<T1, T2> mp;
//map默认构造函数:
map(const map &mp);
//拷贝构造函数
赋值:
map& operator=(const map &mp);
//重载等号操作符
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
//map容器 构造和赋值
void printMap(map<int, int>& m) {
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key = " << it->first << "\t\tvalue = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01() {
//创建map容器
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(3, 20));
m.insert(pair<int, int>(2, 10));
m.insert(pair<int, int>(4, 40));
printMap(m); //会自动按照key排序
//2、拷贝构造
map<int, int>m2(m);
printMap(m2);
//3、赋值
map<int, int>m3;
m3 = m2;
printMap(m3);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
key = 1 value = 10
key = 2 value = 10
key = 3 value = 20
key = 4 value = 40
key = 1 value = 10
key = 2 value = 10
key = 3 value = 20
key = 4 value = 40
key = 1 value = 10
key = 2 value = 10
key = 3 value = 20
key = 4 value = 40
请按任意键继续. . .
3.9.3 map大小和交换
函数原型:
-
size();
//返回容器中元素的数目 -
empty();
//判断容器是否为空 -
swap(st);
//交换两个集合容器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
//map容器 大小和交换
void printMap(map<int, int>& m) {
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
//大小
void test01() {
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 100));
m.insert(pair<int, int>(2, 200));
m.insert(pair<int, int>(3, 300));
if (m.empty()) {
cout << "m为空" << endl;
}
else {
cout << "m不为空" << endl;
cout << "m的大小:" << m.size() << endl;
}
}
//交换
void test02() {
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 100));
m.insert(pair<int, int>(2, 200));
m.insert(pair<int, int>(3, 300));
map<int, int>m2;
m2.insert(pair<int, int>(11, 10));
m2.insert(pair<int, int>(22, 20));
cout << "交换前:" << endl;
printMap(m);
printMap(m2);
m.swap(m2);
cout << "交换后:" << endl;
printMap(m);
printMap(m2);
}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;
}
交换前:
key = 1 value = 100
key = 2 value = 200
key = 3 value = 300
key = 11 value = 10
key = 22 value = 20
交换后:
key = 11 value = 10
key = 22 value = 20
key = 1 value = 100
key = 2 value = 200
key = 3 value = 300
请按任意键继续. . .
3.9.4 map插入和删除
函数原型:
-
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(key);
//删除容器中键为key的键值对。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
//map容器 插入和删除
void printMap(map<int, int>& m) {
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
//大小
void test01() {
map<int, int>m;
//插入
//第一种
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
//第二种
m.insert(make_pair(2, 20));
//第三种
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
//第四种
m[4] = 40;
printMap(m);
cout << "m[4] = " << m[4] << endl;
//cout << "m[5] = " << m[5] << endl;
cout << "\n";
//删除
m.erase(m.begin());
printMap(m);
m.erase(3); //按照key删除
printMap(m);
m.erase(30); //就不会删除,以为没key==30
printMap(m);
m.erase(m.begin(), m.end());
m.clear();
printMap(m);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
m[4] = 40
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 2 value = 20
key = 4 value = 40
key = 2 value = 20
key = 4 value = 40
请按任意键继续. . .
3.9.5 map查找和统计
函数原型:
-
find(key);
//查找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);
//统计key的元素个数
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
//map容器 查找和统计
void test01() {
//查找
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
m.insert(pair<int, int>(3, 40)); //未插入进去
map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
if (pos != m.end()) {
cout << "查到了元素 key =" << pos->first << " value = " << pos->second << endl;
}
else {
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
//map不允许插入重复的key
//multimap的count统计可能大于1
int num = m.count(3); //要么为0 要么为1
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
查到了元素 key =3 value = 30
num = 1
请按任意键继续. . .
3.9.6 map容器排序
学习目标:map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序,掌握如何改变排序规则
主要技术点:利用仿函数,可以改变排序规则
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
//map容器 查找和统计
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) const
{
//降序
return v1 > v2;
}
};
void test01() {
map<int, int, MyCompare>m;
m.insert(make_pair(1, 10));
m.insert(make_pair(5, 50));
m.insert(make_pair(2, 20));
m.insert(make_pair(3, 30));
m.insert(make_pair(4, 40));
for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
key = 5 value = 50
key = 4 value = 40
key = 3 value = 30
key = 2 value = 20
key = 1 value = 10
请按任意键继续. . .
总结:
利用仿函数可以指定map容器的排序规则
对于自定义数据类型,map必须要指定排序规则,同set容器
3.10 案例-员工分组
案例描述
公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHIJ),10名员工进入公司之后,需要指派员工在那个部门工作
员工信息有: 姓名 工资组成;部门分为:策划、美术、研发
随机给10名员工分配部门和工资
通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
分部门显示员工信息
实现步骤
创建10名员工,放到vector中
遍历vector容器,取出每个员工,进行随机分组
分组后,将员工部门编号作为key,具体员工作为value,放入到multimap容器中
分部门显示员工信息
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
#include<map>
#include<ctime>
#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2
class Worker {
public:
string m_Name;
int m_Salary;
};
//创建员工
void createWorker(vector<Worker>& v) {
string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Worker worker;
worker.m_Name = "员工";
worker.m_Name += nameSeed[i];
worker.m_Salary = rand() % 10001 + 10000; //10000~20000
//将员工放入容器中
v.push_back(worker);
}
}
//实现员工分组
void setGroup(vector<Worker>& v, multimap<int, Worker>&m) {
for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//产生随机部分编号
int deptId = rand() % 3; //0 1 2
//将员工插入到分组中
//key:部门编号 value:具体员工
m.insert(make_pair(deptId, *it));
}
}
//分组显示
void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker>& m) {
cout << "策划部门:" << endl;
multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
int count = m.count(CEHUA); //统计具体人数
int index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Salary << endl;
}
cout << "--------------------------------" << endl;
cout << "美术部门:" << endl;
pos = m.find(MEISHU);
count = m.count(MEISHU); //统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Salary << endl;
}
cout << "--------------------------------" << endl;
cout << "研发部门:" << endl;
pos = m.find(YANFA);
count = m.count(YANFA); //统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Salary << endl;
}
}
void test01() {
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建员工
vector<Worker>vWorker;
createWorker(vWorker);
//2、员工分组
multimap<int, Worker>mWorker;
setGroup(vWorker, mWorker);
//3、分组显示员工
showWorkerByGroup(mWorker);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
策划部门:
姓名:员工D 工资:17422
--------------------------------
美术部门:
姓名:员工A 工资:13493
姓名:员工B 工资:17445
姓名:员工C 工资:12582
姓名:员工E 工资:18675
姓名:员工F 工资:12688
姓名:员工H 工资:11822
--------------------------------
研发部门:
姓名:员工G 工资:10555
姓名:员工I 工资:13275
姓名:员工J 工资:11266
请按任意键继续. . .
4 STL- 函数对象
4.1 函数对象
4.1.1 函数对象概念
概念:
重载函数调用操作符的类,其对象常称为函数对象
函数对象使用重载的()时,行为类似函数调用,也叫仿函数
本质:函数对象(仿函数)是一个类,不是一个函数
4.1.2 函数对象使用
特点:
- 函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用, 可以有参数,可以有返回值
- 函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态
- 函数对象可以作为参数传递
#include<iostream>
using namespace std;
//函数对象 (仿函数)
class MyAdd {
public:
int operator()(int v1, int v2) {
return v1 + v2;
}
};
//1、函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用,可以有参数,可以有返回值
void test01() {
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(10, 10) << endl; //像普通函数的调用
}
//2、函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态
class MyPrint {
public:
MyPrint() {
this->count = 0;
}
void operator()(string test) {
cout << test << endl;
this->count++;
}
int count; //内部自己的状态
};
void test02() {
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
cout << "myPrint调用次数为:" << myPrint.count << endl;
}
//3、函数对象可以作为参数进行传递
void doPrint(MyPrint&mp, string test) {
mp(test);
}
void test03() {
MyPrint myPrint;
doPrint(myPrint, "Hello c++");
}
int main() {
test01();
test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
20
hello world
hello world
hello world
myPrint调用次数为:3
Hello c++
请按任意键继续. . .
4.2 谓词
4.2.1 谓词概念
概念:
- 返回bool类型的仿函数称为谓词
- 如果operator()接受一个参数,那么叫做一元谓词
- 如果operator()接受两个参数,那么叫做二元谓词
4.2.2 一元谓词
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型 称为谓词
//一元谓词
class GreaterFive {
public:
bool operator()(int val) {
return val > 5;
}
};
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
//查找容器中 有没有大于5的数字
//GreaterFive() 匿名函数对象
vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
cout << "未找到" << endl;
}
else {
cout << "找到了大于5的数字为:" << *it << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
找到了大于5的数字为:6
请按任意键继续. . .
4.2.3 二元谓词
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型 称为谓词
//二元谓词
class MyCompare {
public:
bool operator()(int val1, int val2) {
return val1 > val2;
}
};
void test01() {
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
sort(v.begin(), v.end());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//使用函数对象 改变算法策略, 变为排序规则为从大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare()); //降序
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40 50
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .
4.3 内建函数对象
4.3.1 内建函数对象意义
概念:STL内建了一些函数对象
分类:
- 算术仿函数
- 关系仿函数
- 逻辑仿函数
用法:
- 这些仿函数所产生的对象,用法和一般函数完全相同
- 使用内建函数对象,需要引入头文件
#include<functional>
4.3.2 算术仿函数
功能描述:实现四则运算;其中negate是一元运算,其他都是二元运算
仿函数原型:
-
template<class T> T plus<T>
//加法仿函数 -
template<class T> T minus<T>
//减法仿函数 -
template<class T> T multiplies<T>
//乘法仿函数 -
template<class T> T divides<T>
//除法仿函数 -
template<class T> T modulus<T>
//取模仿函数 -
template<class T> T negate<T>
//取反仿函数
#include<iostream>
using namespace std;
#include<functional>
//内建函数对象 算术仿函数
//negate 一元仿函数 取反仿函数
//plus 二元仿函数 加法
void test01() {
negate<int>n;
cout << n(50) << endl; //取反
plus<int>a;
cout << a(1, 2) << endl; //加法
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
-50
3
请按任意键继续. . .
总结:使用内建函数对象时,需要引入头文件 #include <functional>
4.3.3 关系仿函数
功能描述:实现关系对比
仿函数原型:
-
template<class T> bool equal_to<T>
//等于 -
template<class T> bool not_equal_to<T>
//不等于 -
template<class T> bool greater<T>
//大于 -
template<class T> bool greater_equal<T>
//大于等于 -
template<class T> bool less<T>
//小于 -
template<class T> bool less_equal<T>
//小于等于
#include<iostream>
using namespace std;
#include<algorithm>
#include<vector>
//关系仿函数
//大于 greater
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01() {
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(50);
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//降序
//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
//greater<int>() 内建函数对象
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 30 40 20 50
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .
4.3.4 逻辑仿函数
函数原型:
template<class T> bool logical_and<T>
//逻辑与
template<class T> bool logical_or<T>
//逻辑或
template<class T> bool logical_not<T>
//逻辑非
#include<iostream>
using namespace std;
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<functional>
//内建函数对象 逻辑仿函数
//逻辑非 logical_not
void test01() {
vector<bool>v;
v.push_back(true);
v.push_back(false);
v.push_back(true);
v.push_back(false);
for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//逻辑非 取反
vector<bool> v2;
v2.resize(v.size()); //先要给容器开辟空间 再搬运
transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>()); //搬运函数
for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1 0 1 0
0 1 0 1
请按任意键继续. . .
5 STL- 常用算法
概述:
- 算法主要是由头文件
<algorithm>
<functional>
<numeric>
组成。 -
<algorithm>
是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等 -
<numeric>
体积很小,只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数 -
<functional>
定义了一些模板类,用以声明函数对象。
5.1 常用遍历算法
算法简介:
-
for_each
//遍历容器 -
transform
//搬运容器到另一个容器中
5.1.1 for_each
功能描述:实现遍历容器
函数原型:for_each(iterator beg, iterator end, _func);
遍历算法 遍历容器元素
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
_func:函数或者函数对象
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法 for_each
//普通函数
void print01(int val) {
cout << val << " ";
}
//仿函数
class print02 {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), print01); //普通函数放 函数名
cout << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), print02()); //匿名函数放 匿名函数对象
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
请按任意键继续. . .
5.1.2 transform
功能描述:搬运容器到另一个容器中
函数原型:transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
beg1:源容器开始迭代器
end1:源容器结束迭代器
beg2:目标容器开始迭代器
_func:函数或者函数对象
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法 transform
class Transform {
public:
int operator()(int v) {
return v;
}
};
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
vector<int>vTarget; //目标容器
vTarget.resize(v.size()); //提前开辟空间
transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());
for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
请按任意键继续. . .
5.2 常用查找算法
算法简介:
-
find
//查找元素 -
find_if
//按条件查找元素 -
adjacent_find
//查找相邻重复元素 -
binary_search
//二分查找法 -
count
//统计元素个数 -
count_if
//按条件统计元素个数
5.2.1 find
功能描述:查找指定元素,找到返回指定元素的迭代器,找不到返回结束迭代器end()
函数原型:find(iterator beg, iterator end, value);
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
value:查找的元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//查找 内置数据类型
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
//查找 容器中 是否有 5 这个元素
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (it == v.end()) {
cout << "没有找到" << endl;
}
else {
cout << "找到:" << *it << endl;
}
}
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
//重载== 底层find知道如何对比person数据类型
bool operator==(const Person& p) {
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
string m_Name;
int m_Age;
};
//查找 自定义数据类型
void test02(){
vector<Person>v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
//放入容器
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
Person pp("bbb", 20);
vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pp);
if (it == v.end()) {
cout << "没有找到" << endl;
}
else {
cout << "找到元素 姓名:" << it->m_Name << " 年龄:" << it->m_Age << endl;
}
}
int main() {
test02();
system("pause");
return 0;
}
找到元素 姓名:bbb 年龄:20
请按任意键继续. . .
5.2.2 find_if
功能描述:按条件查找元素
函数原型:find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
_Pred:函数或者谓词(返回bool类型的仿函数
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用查找算法 find_if
//1、查找内置数据类型
class GreaterFive {
public:
bool operator()(int val) {
return val > 5;
}
};
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if(it==v.end()){
cout << "没有找到" << endl;
}
else {
cout << "找到大于5的数字为:" << *it << endl;
}
}
//2、查找自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class Greater20 {
public:
bool operator()(Person& p) {
return p.m_Age > 20;
}
};
void test02() {
vector<Person>v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
//查找年龄大于20的人
vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
if (it == v.end()) {
cout << "没有找到" << endl;
}
else {
cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄:" << it->m_Age << endl;
}
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
找到大于5的数字为:6
找到姓名:ccc 年龄:30
请按任意键继续. . .
5.2.3 adjacent_find
功能描述:查找相邻重复元素
函数原型:adjacent_find(iterator beg, iterator end);
查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的查找算法 adjacent_find
void test01() {
vector<int>v;
v.push_back(0);
v.push_back(2);
v.push_back(0);
v.push_back(3);
v.push_back(1);
v.push_back(4);
v.push_back(3);
v.push_back(3);
vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
if (it == v.end()) {
cout << "未找到相邻重复元素" << endl;
}
else {
cout << "找到:" << *it << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
找到:3
请按任意键继续. . .
5.2.4 binary_search
功能描述:查找指定元素是否存在
函数原型:bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
查找指定的元素,查到 返回true 否则false
注意: 在无序序列中不可用
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
value:查找的元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的查找算法 binary_search
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) { //容器必须是有序序列
v.push_back(i);
}
//v.push_back(2); //添加这句会显示未找到
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
if (ret) {
cout << "找到了元素" << endl;
}
else {
cout << "未找到" << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
找到了元素
请按任意键继续. . .
5.2.5 count
功能描述:统计元素个数
函数原型:count(iterator beg, iterator end, value);
统计元素出现次数
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
value:统计的元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的查找算法 count
//1、统计内置数据类型
void test01() {
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
int num = count(v.begin(), v.end(), 40);
cout << "40的元素个数:" << num << endl;
}
//2、统计自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
bool operator==(const Person& p) {
if (this->m_Age == p.m_Age) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test02() {
vector<Person>v;
Person p1("张三", 18);
Person p2("李四", 18);
Person p3("王五", 18);
Person p4("张三", 20);
Person p5("张三", 22);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
Person p("赵六", 18);
int num = count(v.begin(), v.end(), p);
cout << "num = " << num << endl; //同岁数的人数
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
40的元素个数:3
num = 3
请按任意键继续. . .
5.2.6 count_if
功能描述:按条件统计元素个数
函数原型:count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
按条件统计元素出现次数
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
_Pred:谓词
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的查找算法 count_if
//1、统计内置数据类型
class Greater20 {
public:
bool operator()(int val) {
return val > 20;
}
};
void test01() {
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20()); //统计大于20的数个数
cout << "大于20的元素个数:" << num << endl;
}
//2、统计自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class AgeGreater18 {
public:
bool operator()(const Person&p) { //const对比过程不能修改
return p.m_Age > 18;
}
};
void test02() {
vector<Person>v;
Person p1("张三", 18);
Person p2("李四", 18);
Person p3("王五", 18);
Person p4("张三", 20);
Person p5("张三", 22);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeGreater18());
cout << "大于18岁的人数个数:" << num << endl; //大于18岁的人数个数
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
大于20的元素个数:4
大于18岁的人数个数:2
请按任意键继续. . .
5.3 常用排序算法
学习目标:掌握常用的排序算法
算法简介:
-
sort
//对容器内元素进行排序 -
random_shuffle
//洗牌 指定范围内的元素随机调整次序 -
merge
// 容器元素合并,并存储到另一容器中 -
reverse
// 反转指定范围的元素
5.3.1 sort
功能描述:对容器内元素进行排序
函数原型:sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
_Pred:谓词
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
//常用的排序算法 sort
void myPrint(int val) {
cout << val << " ";
}
void test01() {
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
//利用sort升序
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
//降序
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>()); // greater<int>()内建大于
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 20 30 40 50
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .
5.3.2 random_shuffle
功能描述:洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
函数原型:random_shuffle(iterator beg, iterator end);
指定范围内的元素随机调整次序
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
#include<ctime>
//常用的排序算法 random_shuffle
void myPrint(int val) {
cout << val << " ";
}
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
//洗牌打乱
random_shuffle(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
srand((unsigned int)time(NULL)); //随机数种子
test01();
system("pause");
return 0;
}
1 2 3 6 9 7 5 4 0 8
请按任意键继续. . .
5.3.3 merge
功能描述:两个容器元素合并,并存储到另一容器中
函数原型:merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
容器元素合并,并存储到另一容器中
注意: 两个容器必须是有序的
beg1:容器1开始迭代器
end1:容器1结束迭代器
beg2:容器2开始迭代器
end2:容器2结束迭代器
dest:目标容器开始迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
//常用的排序算法 merge
void myPrint(int val) {
cout << val << " ";
}
void test01() {
vector<int>v1;
vector<int>v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
v2.push_back(i+1);
}
//目标容器
vector<int>v3;
v3.resize(v1.size() + v2.size()); //提前分配空间
merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
for_each(v3.begin(), v3.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10
请按任意键继续. . .
5.3.4 reverse
功能描述:将容器内元素进行反转
函数原型:reverse(iterator beg, iterator end);
反转指定范围的元素
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的排序算法 reverse
void myPrint(int val) {
cout << val << " ";
}
void test01() {
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
cout << endl;
//反转
reverse(v1.begin(), v1.end());
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
请按任意键继续. . .
5.4 常用拷贝和替换算法
学习目标:掌握常用的拷贝和替换算法
算法简介:
-
copy
// 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中 -
replace
// 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素 -
replace_if
// 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素 -
swap
// 互换两个容器的元素
5.4.1 copy
功能描述:容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
函数原型:copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
dest:目标起始迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的拷贝算法 copy
void myPrint(int val) {
cout << val << " ";
}
void test01() {
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
}
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
cout << endl;
//拷贝
vector<int>v2;
v2.resize(v1.size());
copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
请按任意键继续. . .
5.4.2 replace
功能描述:将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
函数原型:replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
将区间内旧元素 替换成 新元素
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
oldvalue:旧元素
newvalue:新元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的替换算法 replace
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v1;
v1.push_back(10);
v1.push_back(10);
v1.push_back(200);
v1.push_back(200);
v1.push_back(30);
for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint());
cout << endl;
//替换
replace(v1.begin(), v1.end(), 200, 20);
for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 10 200 200 30
10 10 20 20 30
请按任意键继续. . .
5.4.3 replace_if
功能描述:将区间内满足条件的元素,替换成指定元素
函数原型:replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
按条件替换元素,满足条件的替换成指定元素
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
_pred:谓词
newvalue:替换的新元素
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用的替换算法 replace_if
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
class Greater30 {
public:
bool operator()(int val) { //替换大于30的
return val > 30;
}
};
void test01() {
vector<int>v1;
v1.push_back(10);
v1.push_back(10);
v1.push_back(200);
v1.push_back(200);
v1.push_back(30);
for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint());
cout << endl;
//替换
replace_if(v1.begin(), v1.end(), Greater30(), 20);
for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
10 10 200 200 30
10 10 20 20 30
请按任意键继续. . .
5.4.4 swap
功能描述:互换两个容器的元素
函数原型:swap(container c1, container c2);
互换两个容器的元素
c1:容器1
c2:容器2
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v1;
v1.push_back(10);
v1.push_back(10);
v1.push_back(200);
v1.push_back(200);
v1.push_back(30);
vector<int>v2;
v2.push_back(1);
v2.push_back(2);
cout << "交换前:" << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint());
cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint());
cout << endl;
//swap
swap(v1, v2);
cout << "交换后:" << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint());
cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
交换前:
10 10 200 200 30
1 2
交换后:
1 2
10 10 200 200 30
请按任意键继续. .
总结:swap交换容器时,注意交换的容器要同种类型
5.5 常用算术生成算法
学习目标:掌握常用的算术生成算法
注意:算术生成算法属于小型算法,使用时包含的头文件为 #include <numeric>
算法简介:
-
accumulate
// 计算容器元素累计总和 -
fill
// 向容器中添加元素
5.5.1 accumulate
功能描述:计算区间内 容器元素累计总和
函数原型:accumulate(iterator beg, iterator end, value);
计算容器元素累计总和
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
value:起始值
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>
//常用算术生成算法
void test01() {
vector<int>v;
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
v.push_back(i);
}
int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 100); //100+5050
cout << "total = " << total << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
total = 5150
请按任意键继续. . .
5.5.2 fill
功能描述:向容器中填充指定的元素
函数原型:fill(iterator beg, iterator end, value);
向容器中填充元素
beg:开始迭代器
end:结束迭代器
value:填充的值
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>
#include<algorithm>
//常用算术生成算法 fill
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v;
v.resize(10);
//后期填充
fill(v.begin(), v.end(), 1);
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
请按任意键继续. . .
5.6 常用集合算法
学习目标:掌握常用的集合算法
算法简介:
-
set_intersection
// 求两个容器的交集 -
set_union
// 求两个容器的并集 -
set_difference
// 求两个容器的差集
5.6.1 set_intersection
功能描述:求两个容器的交集
函数原型:set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的交集
注意:两个集合必须是有序序列
beg1:容器1开始迭代器
end1:容器1结束迭代器
beg2:容器2开始迭代器
end2:容器2结束迭代器
dest:目标容器开始迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用集合算法 set_intersection
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v1;
vector<int>v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i); //0~9
v2.push_back(i+5); //5~14
}
//目标容器
vector<int>v3;
v3.resize(min(v1.size() , v2.size()));
//获取交集
vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
//for_each(v3.begin(), v3.end(), MyPrint());
for_each(v3.begin(), itEnd, MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
5 6 7 8 9
请按任意键继续. . .
总结:
- 求交集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
- set_intersection 返回值是交集中最后一个元素的位置
5.6.2 set_union
功能描述:求两个集合的并集
函数原型:set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的并集
注意:两个集合必须是有序序列
beg1:容器1开始迭代器
end1:容器1结束迭代器
beg2:容器2开始迭代器
end2:容器2结束迭代器
dest:目标容器开始迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用集合算法 set_union
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v1;
vector<int>v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i); //0~9
v2.push_back(i+5); //5~14
}
//目标容器
vector<int>v3;
v3.resize(v1.size() + v2.size());
//获取并集
vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
//for_each(v3.begin(), v3.end(), MyPrint());
for_each(v3.begin(), itEnd, MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
请按任意键继续. . .
总结:
- 求并集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要两个容器相加
- set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置
5.6.3 set_difference
功能描述:求两个集合的差集
函数原型:set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的差集
注意:两个集合必须是有序序列
beg1:容器1开始迭代器
end1:容器1结束迭代器
beg2:容器2开始迭代器
end2:容器2结束迭代器
dest:目标容器开始迭代器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用集合算法 set_difference
class MyPrint {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test01() {
vector<int>v1;
vector<int>v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i); //0~9
v2.push_back(i+5); //5~14
}
//目标容器
vector<int>v3;
v3.resize(max(v1.size(), v2.size()));
//获取差集 v1有 v2没有
vector<int>::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
//for_each(v3.begin(), v3.end(), MyPrint());
for_each(v3.begin(), itEnd, MyPrint());
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4
请按任意键继续. . .
总结:
- 求差集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
感谢黑马!!!
感谢黑马!!!
感谢黑马!!!
完结撒花!!!!!!