第八章 标准模板库STL（一）

目录

• stl容器

string类

1. 原型：typedef basic_string<char> string;

2. 常见操作

   //初始化
   string s1("hello world!"),s2="test",s3(8,'x')，s4; //代表8个x组成的字符串
   s4='c';
   //定位&赋值
   s1[1]='a';s1.at(1)='b'; //at成员函数速度较慢，但会进行范围检查，数组越界访问会抛出异常out_of_range
   s1.assign(s2); //等价于s1=s2；
   s1.assign(s2,1,3); //将s2从下标1开始的3个字符赋给s1
   //连接
   s1+=s2;
   s1.append(s2); //等价于s1+=s2
   s1.append(s2,1,3); //将s2下标1开始的至多3个字符连接到s1
   //比较大小：可直接用>,>=,<,<=,==,!=，或
   bool b=s1.compare(s2);
   bool b=s1.compare(0,2,s2);
   bool b=s1.compare(0,2,s2,1,2); //将s1下标0开始的2个字符与s2从下标1开始的2个字符比较
   //交换s1和s2
   s1.swap(s2);
   //子串
   s2=s1.substr(0,3); //起始下标0，长度3
   //替换和插入
   s1.replace(1,3,s2); //s1下标1后3位字符替换成s2
   s1.replace(1,3,s2,0,5); //s1下标1后3位字符替换成s2下标0后的5位字符
   s1.insert(2,s2); //下标2处插入s2
   s1.insert(2,s2,0,5); //s2起始下标0，长度5
   //删除
   s1.erase(5); //删除下标5后面的全部字符
   //查找
   s1.find("lo"); //查找第一个“lo"字符串起始下标，识别失败返回string::npos
   s1.find("lo",3); //从下标3开始查找
   s1.rfind("lo"); //反向查找
   s1.find_first_of("abcd"); //从头查找第一次出现abcd任一字符的下标
   s1.find_last_of("abcd"); //查找最后一个
   s1.find_first_not_of("abcd");
   s1.find_last_not_of("abcd");
   //获取char*型指针,修改string可能会导致指针p出错
   const char *p=s1.c_str;
   const char *p=s1.data();
   

3. 字符串流处理(需要加sstream头文件)

   istringsteam input("this test 3.5 a"); 
   string s1,s2; double d; char ch;
   input>>s1>>s2>>d>>ch;
   ostringstream output;
   output<<s1<<" "<<s2<<" "<<d<<" "<<ch<<endl;
   cout<<output.str(); //该函数返回string类型
   

stl容器

基本概念

1. 容器：可容纳各种数据类型的通用结构 ,是类模板
2. 迭代器：可用于依次存取容器中元素，类似指针
3. 算法： 用来操作容器中元素的函数模板

类型

1. 顺序容器：无序，可在任意位置插入元素
   • 可变数组vector（<vector>）：随机访问元素时间为常数，在尾部增删元素的时间一般为常数
   • 双向队列deque（<deque>）：随机访问元素时间为常数（速度仅次于vector），在首尾插入元素时间一般为常速
   • 双向链表list（<list>）：不支持随机访问，找到位置后在任意位置增删元素时间为常数
2. 关联容器：有序，增删元素自动排序，查找性能佳
   • set/multiset集合
   • map/multimap 图（映射）
3. 容器适配器
   • 栈stack（<stack>)
   • 队列queue（<queue>)
   • 优先队列priority_queue（<queue>)

成员函数

1. 顺序容器和关联容器都有的成员函数：begin(), end(), rbegin(), rend(), erase(), clear()
2. 顺序容器的常用成员函数：front(), back(), push_back(), pop_back(), erase()

迭代器

1. 类似指针，分const和非const两种，非const型可以修改其指向的元素

   容器类名::iterator 变量名
   容器类名::const_iterator 变量名
   

2. 分双向迭代器和随机迭代器

   • 双向迭代器操作：++p，p++，--p，p--，*p，p=p1，==，!=
   • 随机迭代器（如vector、deque）：支持双向迭代器所有操作，支持加减整数，下标索引，大小比较，p-p1（计算两指针元素个数）

3. 在模板中写迭代器时，最好在前面加上 typename关键字，否则可能会编译错。vs可能无此问题，但是dev c++和服务器上的编译环境会有这个问题，比如：

   typename list<t>::iterator i; //typename用于指明list<t>::iterator是个类型
   

算法（函数模板）

1. find顺序查找

   template<class inlt,class t>
   inlt find(inlt first,inlt last,const t& val); 
   //用==判断相等，找不到则返回last指针
   

2. bianry_search二元查找，仅适用于由小到大排好序的顺序容器，找到返回true，否则false，用<判断

vector

1. 示例

   int a[]={1,2,3,4,5};
   vector<int> v(a,a+5); //拷贝整个数组
   cout<<v.end()-v.begin()<<endl; //迭代器相减
   v.insert(v.begin()+2,13); //v[2]处插入元素
   v.erase(v.begin()+2);//删除元素
   vector<int> v2(4,100);
   v2.insert(v2.begin(),v.begin()+1,v.begin()+3); //v2[0]插入v区间
   v.erase(v.begin()+1,v.begin()+3); //删除区间
   

deque

支持vector所有操作，且支持push_front和pop_front操作队首元素 o(1)

list

1. 支持顺序容器所有操作

2. 其他操作

   list<int> lst(a,a+5); //拷贝整个数组
   push_front(t val);
   pop_front();
   sort(); //排序，不支持stl的排序函数
   sort(t op); //按照某种规则排序
   remove(t val); //删除指定值的元素
   unique(); //删除所有和前一个元素相等的元素（若去重，需要先sort）
   merge(list<t> lst); //与lst链表合并，并清空lst
   reverse(); //颠倒链表
    splice(inlt p1,list<t> lst2,inlt p2,inlt p3);//将lst2的[p2,p3)移动到p1前面
   

函数对象

1. 在类中对括号进行重载，使类对象具有类似函数的功能

2. 目的：增强函数复用性，不用针对每种情况编写一个函数

   template<class t>
   class sumpower{ //用于计算某个n次方和
   	int power;
   	public:
   	sumpower(int n):power(n){}
   	t operator() (const t& init,const t& tmp){
   		t v=tmp;
   		for(int i=0;i<power-1;++i) v*=tmp;
   		return init+v;
   	} 
   };
   template<class it,class t,class pred>  //计算累加值
   t calcpower(it first,it last,t init,pred op){
   	for(;first!=last;++first) init=op(init,*first); 
   	return init;
   }
   int main(){
   	int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
   	vector<int> v(a,a+10);
   	cout<<"立方和: "<<calcpower(v.begin(),v.end(),0,sumpower<int>(3));
   	return 0;
   }
   

   less和greater函数对象

   1. less<t>()按照从小到大的方式排列
   2. greater<t>()按照从大到小的方式排列