STL基本概念
STL（Standard Template Library，标准模板库）
STl从广义分为：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链接
STL几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
STL六大组件
1.容器----各种数据结构,如 vector、list、deque、set、map等用来存放数据
2.算法----各种常用的算法，如 sort、find、copy、for_each等
3.迭代器--扮演了容器与算法之间的胶合剂
4.仿函数--行为类似函数，可以作为算法的某种策略
5.适配器(配接器)--一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西
6.空间适配器---负责空间的配置与管理
容器、算法、迭代器
容器分为序列是容器和关联式容器
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物理上的顺序
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，例如查找、计数、遍历、寻找极值等。
迭代器
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
迭代器的使用类似与指针
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。
string容器基本概念
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
1.char* 是一个指针
2.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inest
string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值等，有类内部负责
string构造函数
构造函数原型
string(); //创建一个字空字符串，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string赋值操作
功能：给字符串进行赋值操作
赋值操作函数原型
string& operator=(const char* s); //char*类型字符串 赋值给当前字符串
string& operator=(const string &s);//把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c); //字符赋值给当前字符串
string& assign(const char* s); //把字符串s赋给当前字符串
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赋值给当前字符串例子
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
//string赋值操作
//string& operator=(const char* s); //char*类型字符串 赋值给当前字符串
//string& operator=(const string& s); //把字符串s赋给当前的字符串
//string& operator=(char c); //字符赋值给当前字符串
//string& assign(const char* s); //把字符串s赋给当前字符串
//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赋值给当前字符串
void test()
{
string str;
str = "world";
cout <<"str=" << str << endl;
string str2;
str2 = str;
cout << "str2=" << str2 << endl;
string str3;
str3 = 'a';
cout << "str3=" <<str3<< endl;
string str4;
str4.assign("hello");
cout << "str4=" << str4 << endl;
string str5;
str5.assign("hello world", 0);
cout << "str5=" << str5 << endl;
string str6;
str6.assign(str3);
cout << "str6=" << str6 << endl;
string str7;
str7.assign(10, 'w');
cout << "str7=" << str7 << endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}string字符拼接
功能：实现字符串末尾拼接字符串
函数原型
string& operatro+=(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个字符连接字符串结尾例子
//string字符串拼接
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
void test()
{
string str1 = "我";
str1 += "爱玩游戏";
cout <<"str1=" << str1 << endl;
str1 += ':';
cout << "str1=" << str1 << endl;
string str2;
str2 = "LOL DNF";
str1 += str2;
cout << "str1=" << str1 << endl;
string str3 = "I";
str3.append(" love");
cout << "str3=" << str3 << endl;
str3.append(" gemes:abcd", 8);
cout << "str3=" << str3 << endl;
/*str3.append(str2);
cout << "str3=" << str3 << endl;*/
//str3.append(str2, 4, 3);
////str3=I love gemes:DNF
//cout << "str3=" << str3 << endl;
str3.append(str2, 0, 3);
//str3=I love gemes:LOL
cout << "str3=" << str3 << endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}string查找和替换
功能：
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); //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 cha*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最后一次出现的位置
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个字符字符串srfind 和find的区别：
rfind从右往左查找 find从左往右查找
总结：
find查找是从左往右，rfind从右往左
find找到字符串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，替换成什么一的字符串
例子
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
//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); //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 cha* 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最后一次出现的位置
//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个字符字符串s
//查找
void test1()
{
string str1 = "abcdefgde";
//存在返回下标
//下标从0开始
int pos = str1.find("de");
cout << "find:pos=" << pos << endl;
//没有返回-1
pos = str1.find("df");
cout << "pos=" << pos << endl;
//rfind
pos=str1.rfind("de");
cout << "rfind:pos=" << pos << endl;
//rfind 和find的区别
//rfind从右往左查找 find从左往右查找
}
//替换
void test2()
{
string str2 = "abcdefg";
//参数1：从字符串的某一号位置起 参数2：替换几个字符 参数3：需要替换的内容
//从0号位置起 3个字符 替换为“111”
str2.replace(0, 3, "111");
cout << "str2=" << str2 << endl;
}
int main()
{
test1();
test2();
system("pause");
return 0;
}string字符比较
功能：字符串比较
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)cont; //与字符串s比较总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁打谁小意义不大
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
void test()
{
string str1 = "hell";
string str2 = "hello";
if (str1.compare(str2) == 0)
{
cout << "相等" << endl;
}
else if (str1.compare(str2) == 1)
{
cout << "str1大于str2" << endl;
}
else
{
cout << "str1<str2" << endl;
}
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}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
总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用[]或at
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
void test()
{
string str1 = "Hell0";
cout << "str1=" << str1 << endl;
//1.通过[]访问单个字符
//读
for (int i = 0; i < str1.size(); i++)
{
cout << str1[i]<<" ";
}
cout << endl;
//通过at方式访问单个字符
for (int i = 0; i < str1.size(); i++)
{
cout << str1.at(i)<<" ";
}
cout << endl;
//修改单个字符
str1[0] = 'o';
cout << "str1=" << str1 << endl;
str1.at(0) = 'q';
cout << "str1=" << str1 << endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}string字符插入和删除
功能：
对string字符进行插入和删除字符操作
函数原型
string& insert(int pos,sonst char* s); //插入字符
string& insert(int pos,const string& str); //插入字符
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个字符总结：插入和删除的起始下标都是从0开始。
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
void test()
{
string str = "hello";
//插入
str.insert(0, "nssb");
//111hello
cout << "str=" << str << endl;
//删除
str.erase(0, 4);
cout << "str=" << str << endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}string子串
功能：从字符串中获取想要的子串
函数原型
stringsubstr(int pos=0,int n=npos)const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串总结：灵活的运用求子串功能，可以自实际开发中获取有效的信息
例子
#include <iostream>
using namespace std;
void test()
{
string str = "abcdef";
string str1 = str.substr(0, 4);
cout << "substr: str1=" << str1 << endl;
string str2 = str.substr(1, 5);
cout << "substr: str2=" << str2 << endl;
}
//实用操作
void test1()
{
string email = "[email protected]";
string email4 = "[email protected]";
//获取邮箱用户的姓名
int pos = email.find("@");
int pos1 = email4.find("@");
string name = email.substr(0, pos);
string name1 = email4.substr(0, pos1);
cout << "姓名：" << name << endl;
cout << "姓名：" << name1 << endl;
}
int main()
{
test();
test1();
system("pause");
return 0;
}vector容器
功能：
vector数据结构和数据非常相似，也成为单端数组
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容器的迭代器支持随机访问的迭代器
vector存放内置数据类型
容器：vector
算法：for_each
迭代器：vector<int>::iterator
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法头文件
void printf(int val)
{
cout << val;
}
//vector容器存放内置数据数据类型
void test()
{
//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++;
//}
//第二种遍历
for (vector<int>::iterator it = v.begin();it!=v.end();it++)
{
cout << *it << endl;
}
//第三种遍历，利用STL提供的遍历算法
//for_each(v.begin(), v.end(), printf); //包含algorithm的头文件
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}vector存放自定义数据类型
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法头文件
void printf(int val)
{
cout << val;
}
//vector容器存放内置数据数据类型
void test()
{
//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++;
//}
//第二种遍历
for (vector<int>::iterator it = v.begin();it!=v.end();it++)
{
cout << *it << endl;
}
//第三种遍历，利用STL提供的遍历算法
//for_each(v.begin(), v.end(), printf); //包含algorithm的头文件
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}Vector容器嵌套容器
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
void test()
{
vector<vector<int>>v;
//先创建小容器
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
//向小容器添加数据
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);
}
//将小容器中的数据添加到大容器中
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++)
{
//(*it)----容器 vector<int>
for (vector<int>::iterator it1 = (*it).begin(); it1 != (*it).end(); it1++)
{
cout << *it1 << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}vector构造函数
功能：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); //拷贝构造函数例子
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
void printf(vector<int> &v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it <<" ";
}
}
//vector容器的构造函数
//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
void test()
{
vector<int> v; //默认构造 无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
printf(v);
cout << endl;
//通过区间的方式进行构造
vector<int> v1(v.begin(),v.end());
printf(v1);
cout << endl;
//n个elem方式进行构造
vector<int> v2(10, 0); //9个0
printf(v2);
cout << endl;
//拷贝构造
vector<int> v3(v);
printf(v3);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}vector容器的赋值操作
功能：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
assin(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身总结：vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以
例子
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
void printf(vector<int>& v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test()
{
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
//vector& operator=(const vector & vec); //重载等号操作符
v2 = v1;
printf(v2);
vector<int> v3;
//assign(beg, end); //将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身
v3.assign(v2.begin(), v2.end());
printf(v3);
vector<int> v4;
//assin(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身
v4.assign(10, 10);
printf(v4);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}vector容量和大小
功能：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
resize(int num,elem);//如果指定容器的长度为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总结：
判断是否为空----empty
返回元素个数----size
返回容器大小----capacity
重新指定大小----resize
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
void printf(vector<int> v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printf(v1);
if (v1.empty()) //v1.empty为真，代表容器为空
{
cout << "v1为空" << endl;
}
else
{
cout << "v1不为空" << endl;
cout << "v1的容量为：" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的元素个数为：" << v1.size() << endl;
}
//重新定义大小
v1.resize(15);
printf(v1); //如果重新指定的比原来长，默认用0填充新位置
v1.resize(19, 1); //利用重载版本，可以默认填充值，填充值为 参数2
printf(v1);
v1.resize(5);
printf(v1); //如果重新指定的比原来短，超出的部分会删除
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}vectora容器插入和删除
功能：对vector容器进行插入和删除操作
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总结：
尾插----push_back
尾删----pop_back
插入----insert （位置迭代器)
删除----erase （位置迭代器·)
清空----clear
例子
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
void printf(vector<int> v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test()
{
vector<int> v1;
//尾插法
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
printf(v1);
//删除最后一个元素
v1.pop_back();
printf(v1);
//插入 第一个参数：迭代器
v1.insert(v1.begin(), 100); //提供迭代器
printf(v1);
v1.insert(v1.begin(),3,1000); //提供迭代器
printf(v1);
//删除 第一个参数：迭代器
v1.erase(v1.begin());
printf(v1);
v1.erase(v1.end());
printf(v1);
//清空
//参数1：迭代器 参数2：迭代器
/*v1.erase(v1.begin(),v1.end());*/
v1.clear();
printf(v1);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}vector容器数据存取
功能：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总结:
除了用迭代器获取vector容器中元素,[]和at也可以
front返回容器第一元素
back返回容器最后一个元素
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
//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
void test()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
//利用[]方式访问数组中的元素
cout << v.at(0) << endl;
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout << v[i] <<" ";
}
cout << endl;
//利用at方式访问元素
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout << v.at(i) <<" ";
}
cout << endl;
cout<<"第一元素为：" << v.front() << endl;
cout << "最后一个元素："<<v.back() << endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}
vector互换容器
功能：实现两个容器内元素进行互换
函数原型：
swap(vec); //将vec与本身的元素互换总结：swap可以是两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
//函数原型
//swap(vec); //将vec与本身的元素互换
void printf(vector<int> v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//1.基本使用
void test()
{
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
//交换前
cout << "交换前：" << endl;
printf(v);
vector<int> v1;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v1.push_back(i);
}
printf(v1);
cout << "交换后：" << endl;
v.swap(v1);
cout << "v:";
printf(v);
cout << "v2:";
printf(v1);
}
//2.实际用途
//巧用swap可以收缩内存空间
void test1()
{
vector<int> v3;
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
v3.push_back(i);
}
cout << "v3的容器：" << v3.capacity() << endl;
cout << "v3的大小：" << v3.size() << endl;
v3.resize(3); //重新指定大小
cout << "v3的容器：" << v3.capacity() << endl;
cout << "v3的大小：" << v3.size() << endl;
//巧用swap收缩内存
//vector<int>(v3) 匿名对象 作用：匿名对象使用完毕会自动销毁
vector<int>(v3).swap(v3);
cout << "v3的容器：" << v3.capacity() << endl;
cout << "v3的大小：" << v3.size() << endl;
}
int main()
{
test();
test1();
system("pause");
return 0;
}vector预留空间
功能：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，预留位置不可初始化，元素不可访问总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间
例子：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
void test()
{
vector<int> v;
int num = 0; //统计开辟的次数
int* p = NULL;
//利用reserve预留位置
//没有使用reserve前扩展24次，使用后扩展1次
v.reserve(10000);
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
v.push_back(i);
//容器中存入数据，当容器的容量不够时，容器会找一块更大的内存空间
//所以当p的地址不等于容器v的首地址，说明容器开辟了新空间
//利用vector容器的扩展特性
if (p != &v[0])
{
p = &v[0];
num++;
}
}
cout << "num=" << num << endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}