c++提高学习笔记——05-c++STLday11

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05-c++STLday11

目录：
一、常用容器
1、上节作业——评委打分
2、stack栈容器
3、queue队列容器
4、list容器
测试API、测试：删除自定义数据类型
5、set容器
（1）测试API
（2）pair对组的创建方式——两种
（3）测试排序规则
6、map容器
测试API
7、STL容器使用时机
二、总结

 

一、常用容器

1、上节作业——评委打分

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。
//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，pop_back pop_front去除最高和最低分
//4. deque容器遍历一遍，累加分数，累加分数/d.size()
//5. person.score = 平均分

/*
    create by wp
    2020.06.16
    文件功能...
    
    func()...干嘛的  参数1....
*/
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<deque>
#include<algorithm>
#include<string>
#inlcude<ctime>
/*
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。
//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，pop_back pop_front去除最高和最低分
//4. deque容器遍历一遍，累加分数，累加分数/d.size()
//5. person.score = 平均分
*/

class Person
{
public:
    Person(string name, int score)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Score = score;
    }
    
    string m_Name;//人名
    int m_Score;//分数
};

void createPerson(vector<Person>& v)
{
    string nameSeed = "ABCDE";
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        string name = "选手";
        name += nameSeed[i];
        
        int score = 0;
        Person p(name, score);
        
        v.push_back(p);
    }
    
    
}

void setScore(vector<Person>& v)
{
    for(vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //对5个人进行打分
        deque<int>d;
        for(int i = 0; i < 10; i++)
        {
            int score = rand() % 41 + 60;//60~100
            
            d.push_back(score);
        }
        /*
        //先测试看下打分
        for(deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
        {
            cout << *dit << " ";
        }
        cout << endl;
        */
        
        //排序
        sort(d.begin(), d.end());
        
        //去除最高和最低
        d.pop_back();//最高
        d.pop_front();
        
        int sum = 0;
        for(deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
        {
            sum += *dit;
        }
        
        //平均分
        int avg = sum / d.size();
        
        it->m_Score = avg;
    }
    
}

void showScore(vector<Person>& v)
{
    for(vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << "最终平均分：" << it->m_Score << endl;
    }
    
}

void test01()
{
    //为方便测试，最后设置随机数种子
    srand(unsigned int)time(NULL);
    
    //创建容器，存放选手
    vector<Person>v;
    
    //创建5名选手
    createPerson(v);
    
    /*
    //测试
    for(vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << endl;
    }
    */
    
    //打分
    SetScore(v);
    
    //展示平均分
    showScore(v);
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

2、stack栈容器

---

stack容器基本概念
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，形式如图所示。stack容器允许新增元素，移除元素，取得栈顶元素，但是除了最顶端外，没有任何其他方法可以存取stack的其他元素。换言之，stack不允许有遍历行为。
有元素推入栈的操作称为:push,将元素推出stack的操作称为pop.

stack没有迭代器
Stack所有元素的进出都必须符合”先进后出”的条件，只有stack顶端的元素，才有机会被外界取用。Stack不提供遍历功能，也不提供迭代器。

---

测试API：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
//包含stack头文件
#include<stack>

/*
//stack构造函数
stack<T> stkT;//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

//stack赋值操作
stack& operator=(const stack &stk);//重载等号操作符

//stack数据存取操作
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

//stack大小操作
empty();//判断堆栈是否为空
size();//返回堆栈的大小

*/


void test01()
{
    stack<int>s;
    //放入数据 push
    s.push(10);
    s.push(30);
    s.push(20);
    s.push(40);
    
    while(s.size() != 0)
    {
        cout << "栈顶为：" << s.top() << endl;//40 20 30 10
        //弹出栈顶元素
        s.pop();
    }
    cout << "size = " << s.size() << endl;
    
}

int main()
{
    test01();
    
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

3、queue队列容器

---

queue容器基本概念
Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口，queue容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素。

queue没有迭代器
Queue所有元素的进出都必须符合”先进先出”的条件，只有queue的顶端元素，才有机会被外界取用。Queue不提供遍历功能，也不提供迭代器。

---

测试API：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
//包含队列头文件
#include<queue>

/*
//queue构造函数
queue<T> queT;//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

//queue存取、插入和删除操作
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

//queue赋值操作
queue& operator=(const queue &que);//重载等号操作符

//queue大小操作
empty();//判断队列是否为空
size();//返回队列的大小

*/

void test01()
{
    queue<int>q;
    q.push(10);//往队尾添加元素
    q.push(30);
    q.push(20);
    q.push(40);
    
    while(!q.empty())
    {
        cout << "队头：" << q.front() << endl;//10 40 30 40 20 40 40 40
        cout << "队尾：" << q.back() << endl;
        //弹出队头
        q.pop();
    }
    cout << "size：" << q.size() << endl;
}

int main()
{
    test01();
    
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

 

4、list容器

---

list容器基本概念
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：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。
相较于vector的连续线性空间，list就显得负责许多，它的好处是每次插入或者删除一个元素，就是配置或者释放一个元素的空间。因此，list对于空间的运用有绝对的精准，一点也不浪费。而且，对于任何位置的元素插入或元素的移除，list永远是常数时间。
List和vector是两个最常被使用的容器。
List容器是一个双向链表。

>采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
>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
>链表灵活，但是空间和时间额外耗费较大

list容器的迭代器
List容器不能像vector一样以普通指针作为迭代器，因为其节点不能保证在同一块连续的内存空间上。List迭代器必须有能力指向list的节点，并有能力进行正确的递增、递减、取值、成员存取操作。所谓”list正确的递增，递减、取值、成员取用”是指，递增时指向下一个节点，递减时指向上一个节点，取值时取的是节点的数据值，成员取用时取的是节点的成员。
由于list是一个双向链表，迭代器必须能够具备前移、后移的能力，所以list容器提供的是Bidirectional Iterators.
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，因为vector的插入操作可能造成记忆体重新配置，导致原有的迭代器全部失效，甚至List元素的删除，也只有被删除的那个元素的迭代器失效，其他迭代器不受任何影响。

list容器的数据结构
list容器不仅是一个双向链表，而且还是一个循环的双向链表。

---

测试API：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<algorithm>
#include<string>

//list是双向循环链表
void test01()
{
    list<int> myList;
    for (int i = 0; i < 10; i ++){
        myList.push_back(i);
    }

    list<int>::_Nodeptr node =  myList._Myhead->_Next;

    for (int i = 0; i < myList._Mysize * 2;i++){
        cout << "Node:" << node->_Myval << endl;
        node = node->_Next;
        if (node == myList._Myhead){
            node = node->_Next;
        }
    }

}

/*
//list构造函数
list<T> lstT;//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。

//list数据元素插入和删除操作
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。

*/

void printList(list<int>& L)
{
    for(list<int>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test02()
{
    list<int>L(10, 10);
    list<int>L2(L.begin(), L.end());
    
    printList(L);
    printList(L2);
    L2.push_back(100);
    
    //逆向打印
    for(list<int>::reverse_iterator it = L2.rbegin(); it != L2.rend(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    //list迭代器不支持随机访问
    list<int>::iterator itBegin = L2.begin();
    //itBegin = itBegin + 1;
    
    //插入数据
    list<int>L3;
    L3.push_back(10);
    L3.push_back(30);
    L3.push_back(20);
    L3.push_front(100);
    L3.push_front(300);
    L3.push_front(200);
    
    printList(L3);//200 300 100 10 30 20
    
    //删除两端的数据
    L3.pop_front();//头删
    L3.pop_back();//尾删
    printList(L3);//300 100 10 30 
    
    L3.insert(L3.begin(), 1000);
    printList(L3);//1000 300 100 10 30
    
    //remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素
    L3.push_back(10);//1000 300 100 10 30 10
    L3.remove(10);//参数，直接放值
    
    printList(L3);//1000 300 100 30
}

/*
//list大小操作
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。

//list赋值操作
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。

//list数据的存取
front();//返回第一个元素。
back();//返回最后一个元素。

*/

void test03()
{
    list<int>L3;
    L3.push_back(10);
    L3.push_back(30);
    L3.push_back(20);
    L3.push_front(100);
    L3.push_front(300);
    L3.push_front(200);
    
    cout << "大小：" << L3.size() << endl;
    if(L3.empty())
    {
        cout << "L3为空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "L3不为空" << endl;
    }
    
    L3.resize(10);
    printList(L3);//200 300 100 10 30 20 0 0 0 0
    
    L3.resize(3);
    printList(L3);//200 300 100
    
    list<int> L4;
    L4.assign(L3.begin(), L3.end());
    
    cout << "front:" << L4.front() << endl;//200
    cout << "back:" << L4.back() << endl;//100
    
}

/*
//list反转排序
reverse();//反转链表，比如lst包含1,3,5元素，运行此方法后，lst就包含5,3,1元素。
sort(); //list排序
*/
bool myCompare(int v1, int v2)
{
    return v1 > v2;
}

void test04()
{
    list<int>L;
    
    L.push_back(10);
    L.push_back(20);
    L.push_back(40);
    L.push_back(30);
    
    L.reverse();
    printList(L);//30 40 20 10
    
    //所有不支持随机访问的迭代器，不可以用系统提供的算法
    //如果不支持用系统提供算法，那么这个类内部会提供
    //sort(L.begin(), L.end());
    L.sort();//从小到大
    
    printList(L);
    
    //从大到小
    L.sort(myCompare);
    printList(L);
}

//自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age, int height)
    {
        this->m_Name = time;
        this->m_Age = age;
        this->m_Height = height;
    }
    
    
    string  m_Name;
    int m_Age;
    int m_Height;//身高
};

//Person排序规则：如果年龄相同，按照身高升序排序
bool myComparePerson(Person& p1, Person& p2)
{
    /*
    if(p1.m_Age > p2.m_Age)
    {
        return true;
    }
    return false;
    */
    
    if(p1.m_Age == p2.m_Age)
    {
        return p1.m_Height < p2.m_Height;
    }
    else
    {
        return p1.m_Age > p2.m_Age;
    }
}

void test05()
{
    list<Person>L;
    
    Person p1("亚瑟", 10, 165);
    Person p2("德玛西亚", 20, 170);
    Person p3("火枪", 17, 177);
    Person p4("德雷福斯", 19, 120);
    Person p5("MT", 18, 200);
    Person p6("狗蛋", 18, 166);
    Person p7("狗剩", 18, 210);
    
    L.push_back(p1);
    L.push_back(p2);
    L.push_back(p3);
    L.push_back(p4);
    L.push_back(p5);
    L.push_back(p6);
    L.push_back(p7);
    
    //需求：打印数据时候，按照年龄的降序输出
    //对于自定义数据类型，必须要指定排序规则
    L.sort(myComparePerson);
    
    for(list<Person>::iterator it = 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 EXIT_SUCCESS;
}

测试：删除自定义数据类型

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<algorithm>
#include<string>


//自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age, int height)
    {
        this->m_Name = time;
        this->m_Age = age;
        this->m_Height = height;
    }
    
    //重载 == 让remove可以删除自定义的Person类型
    bool operator==(const Person& p)//必须加const
    {
        if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age && this->m_Height == p.m_Height)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    
    string  m_Name;
    int m_Age;
    int m_Height;//身高
};

//Person排序规则：如果年龄相同，按照身高升序排序
bool myComparePerson(Person& p1, Person& p2)
{
    /*
    if(p1.m_Age > p2.m_Age)
    {
        return true;
    }
    return false;
    */
    
    if(p1.m_Age == p2.m_Age)
    {
        return p1.m_Height < p2.m_Height;
    }
    else
    {
        return p1.m_Age > p2.m_Age;
    }
}

void test01()
{
    list<Person>L;
    
    Person p1("亚瑟", 10, 165);
    Person p2("德玛西亚", 20, 170);
    Person p3("火枪", 17, 177);
    Person p4("德雷福斯", 19, 120);
    Person p5("MT", 18, 200);
    Person p6("狗蛋", 18, 166);
    Person p7("狗剩", 18, 210);
    
    L.push_back(p1);
    L.push_back(p2);
    L.push_back(p3);
    L.push_back(p4);
    L.push_back(p5);
    L.push_back(p6);
    L.push_back(p7);
    
    //需求：打印数据时候，按照年龄的降序输出
    //对于自定义数据类型，必须要指定排序规则
    L.sort(myComparePerson);
    
    for(list<Person>::iterator it = it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << "年龄：" << *it.m_Age << "身高：" << it->m_Height << endl;
    }
    
    cout << "----------" << endl;
    //删除 狗蛋
    L.remove(p6);
    for(list<Person>::iterator it = 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 EXIT_SUCCESS;
}

5、set容器

---

set/multiset容器基本概念
set容器基本概念
Set的特性是。所有元素都会根据元素的键值自动被排序。Set的元素不像map那样可以同时拥有实值和键值，set的元素即是键值又是实值。Set不允许两个元素有相同的键值。
我们可以通过set的迭代器改变set元素的值吗？不行，因为set元素值就是其键值，关系到set元素的排序规则。如果任意改变set元素值，会严重破坏set组织。换句话说，set的iterator是一种const_iterator.
set拥有和list某些相同的性质，当对容器中的元素进行插入操作或者删除操作的时候，操作之前所有的迭代器，在操作完成之后依然有效，被删除的那个元素的迭代器必然是一个例外。

multiset容器基本概念
multiset特性及用法和set完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复。set和multiset的底层实现是红黑树，红黑树为平衡二叉树的一种。
树的简单知识：
二叉树就是任何节点最多只允许有两个字节点。分别是左子结点和右子节点。

二叉树示意图

二叉搜索树，是指二叉树中的节点按照一定的规则进行排序，使得对二叉树中元素访问更加高效。二叉搜索树的放置规则是：任何节点的元素值一定大于其左子树中的每一个节点的元素值，并且小于其右子树的值。因此从根节点一直向左走，一直到无路可走，即得到最小值，一直向右走，直至无路可走，可得到最大值。那么在儿茶搜索树中找到最大元素和最小元素是非常简单的事情。下图为二叉搜索树：


上面我们介绍了二叉搜索树，那么当一个二叉搜索树的左子树和右子树不平衡的时候，那么搜索依据上图表示，搜索9所花费的时间要比搜索17所花费的时间要多，由于我们的输入或者经过我们插入或者删除操作，二叉树失去平衡，造成搜索效率降低。
所以我们有了一个平衡二叉树的概念，所谓的平衡不是指的完全平衡。


RB-tree(红黑树)为二叉树的一种。

---

（1）测试API：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
/*
//set构造函数
set<T> st;//set默认构造函数：
mulitset<T> mst; //multiset默认构造函数: 
set(const set &st);//拷贝构造函数

//set赋值操作
set& operator=(const set &st);//重载等号操作符
swap(st);//交换两个集合容器

//set大小操作
size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空

//set插入和删除操作
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。

*/
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;
    
    //关联式容器，key进行排序，从小到大
    s1.intsert(5);
    s1.intsert(1);
    s1.intsert(9);
    s1.intsert(3);
    s1.intsert(7);
    
    printSet(s1);//1 3 5 7 9
    
    if(s1.empty())
    {
        cout << "空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "size = " << s1.size() << endl;
    }
    
    s1.erase(s1.begin());// 3 5 7 9
    printSet(s1);
    s1.erase(3);//5 7 9
    printSet(s1);
    
}

/*
//set查找操作
find(key);//查找键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);//查找键key的元素个数
lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。

*/
void test02()
{
    set<int>s1;
    s1.intsert(5);
    s1.intsert(1);
    s1.intsert(9);
    s1.intsert(3);
    s1.intsert(7);
    
    //对于set，没有value，key就是value
    
    set<int>::iterator pos = s1.find(3);
    //判断是否找到
    if(pos != s1.end())
    {
        cout << "找到了，值为：" << *pos << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
    //count(key);//查找键key的元素个数，对于set而言，结果0或者1
    int num = s1.count(1);
    cout << "2的个数为：" << num << endl;
    
    //lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器
    set<int>::iterator it = s1.lower_bound(3);//10就是未找到
    if(it != s1.end())
    {
        cout << "找到了，lower_bound(3)的值为：" << *it << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    //upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器
    set<int>::iterator it2 = s1.lower_bound(3);
    if(it2 != s1.end())
    {
        cout << "找到了，lower_bound(3)的值为：" << *it2 << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    //equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器
    //上下限就是 lower_bound upper_bound
    pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator> ret = s1.equal_range(3);
    //获取第一个值
    if(ret.first != s1.end())
    {
        cout << "找到equal_range中的lower_bound的值：" << *(ret.first) << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    //获取第二个值
    if(ret.second != s1.end())
    {
        cout << "找到equal_range中的upper_bound的值：" << *(ret.second) << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
}

int main()
{
    test01();
    
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

（2）pair对组的创建方式——两种

---

对组(pair)将一对值组合成一个值，这一对值可以具有不同的数据类型，两个值可以分别用pair的两个公有属性first和second访问。
类模板：template <class T1, class T2> struct pair.

---

测试：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

//创建对组，使用对组pair不需要引用头文件
void test01()
{
    //第一种括号
    pair<string, int>p(string("Tom"), 100);
    
    //取值
    cout << "姓名：" << p.first << endl;
    cout << "年龄：" << p.second << endl;
    
    //第二种创建
    pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 200);
    cout << "姓名：" << p2.first << endl;
    cout << "年龄：" << p2.second << endl;
    
}

int main()
{
    test01();
    
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

（3）测试排序规则：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
#include<string>

void printSet(set<int>& s)
{
    for(set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//set容器，不允许插入重复的键值
void test01()
{
    set<int>s1;
    
    pair<set<int>::iterator, bool> ret = s1.intsert(10);

    
    if(ret.second)
    {
        cout << "插入成功" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "插入失败" << endl;
    }
    s1.intsert(10);


    if(ret.second)
    {
        cout << "第二次插入成功" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "第二次插入失败" << endl;
    }

    printSet(s1);//10

　　　　//multiset允许插入重复的值
　　　　multiset<int>mul;
　　　　mul.insert(10);
　　　　mul.insert(10);

}

//指定set排序规则，从大到小
//仿函数
class myCompare
{
public:
    //重载()
    bool operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
    
    
};

//set容器排序
void test02()
{
    set<int, myCompare>s1;
    
    s1.insert(5);
    s1.insert(1);
    s1.insert(9);
    s1.insert(3);
    s1.insert(7);
    
    //printSet(s1);
    
    //从大到小排序
    //在插入之前就指定排序规则
    
    for(set<int, myCompare>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
}

//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 myComparePerson
{
public:
    bool operator()(const Person& p1, const Person& p2)//必须加入const
    {
        if(p1.m_Age > p2.m_Age)//降序
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    
};

void test03()
{
    set<Person, myComparePerson> s1;
    
    Person p1("大娃", 100);
    Person p2("二娃", 90);
    Person p3("六娃", 10);
    Person p4("爷爷", 1000);
    
    s1.insert(p1);
    s1.insert(p2);
    s1.insert(p3);
    s1.insert(p4);
    
    //插入自定义数据类型，一开始就指定排序规则
    
    //显示
    for(set<Person, myComparePerson>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "年龄：" << (*it).m_Age << endl;
    }
}






int main()
{
    test01();
    
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

6、map容器

---

map/multimap基本概念
Map的特性是，所有元素都会根据元素的键值自动排序。Map所有的元素都是pair,同时拥有实值和键值，pair的第一元素被视为键值，第二元素被视为实值，map不允许两个元素有相同的键值。
我们可以通过map的迭代器改变map的键值吗？答案是不行，因为map的键值关系到map元素的排列规则，任意改变map键值将会严重破坏map组织。如果想要修改元素的实值，那么是可以的。
Map和list拥有相同的某些性质，当对它的容器元素进行新增操作或者删除操作时，操作之前的所有迭代器，在操作完成之后依然有效，当然被删除的那个元素的迭代器必然是个例外。
Multimap和map的操作类似，唯一区别multimap键值可重复。
Map和multimap都是以红黑树为底层实现机制。

---

 测试API：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
//引入头文件
#include<map>

/*
//map构造函数
map<T1, T2> mapTT;//map默认构造函数: 
map(const map &mp);//拷贝构造函数

//map赋值操作
map& operator=(const map &mp);//重载等号操作符
swap(mp);//交换两个集合容器

//map大小操作
size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空

//map插入数据元素操作
map.insert(...); //往容器插入元素，返回pair<iterator,bool>
map<int, string> mapStu;
// 第一种 通过pair的方式插入对象
mapStu.insert(pair<int, string>(3, "小张"));
// 第二种 通过pair的方式插入对象
mapStu.inset(make_pair(-1, "校长"));
// 第三种 通过value_type的方式插入对象
mapStu.insert(map<int, string>::value_type(1, "小李"));
// 第四种 通过数组的方式插入值
mapStu[3] = "小刘";
mapStu[5] = "小王";

*/


void test01()
{
    map<int, int>m;
    //插入值
    //4种方式
    //第一种
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    //第二种 推荐
    m.insert(make_pair(2,20));
    //第三种
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    //第四种，如果保证key存在，那么可以通过[]访问
    m[4] = 40;
    
    for(map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << "value = " << it->second << endl;
    }
    
    //cout << m[5] << endl;
    
    for(map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << "value = " << it->second << endl;
    }
    
    cout << m[4] << endl;
    
    if(m.empty())
    {
        cout << "空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "size = " << m.size() << endl;
    }
    
}

/*
//map删除操作
clear();//删除所有元素
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(keyElem);//删除容器中key为keyElem的对组。

//map查找操作
find(key);//查找键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map.end();
count(keyElem);//返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说，要么是0，要么是1。对multimap来说，值可能大于1。
lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。

*/

void test02()
{
    map<int, int>m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(make_pair(2,20));
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    m[4] = 40;
    
    m.erase(1);
    for(map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << "value = " << it->second << endl;
    }
    
    map<int, int>::iterator pos = m.find(2);
    if(pos != m.end())
    {
        cout << "找到，key：" << pos->first << "value：" << pos->second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
    int num = m.count(3);//map的count要么0，要么1
    cout << "num = " << endl;
    
    //lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器
    map<int, int>::iterator ret = m.lower_bound(3);
    if(ret != m.end())
    {
        cout << "lower_bound中key：" << ret->first << "value：" << ret->second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
    //upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器
    map<int, int>::iterator ret = m.upper_bound(3);
    if(ret != m.end())
    {
        cout << "upper_bound中key：" << ret->first << "value：" << ret->second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
    //equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器
    pair<map<int, int>::iterator, map<int, int>::iterator> ret2 = m.equal_range(3);
    
    if(ret2.first != m.end())
    {
        cout << "找到了equal_range中的lower_bound的key" << ret2.first->first << "value:" << ret2.first->second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
    if(ret2.second != m.end())
    {
        cout << "找到了equal_range中的upper_bound的key" << ret2.second->first << "value:" << ret2.second->second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    
}

//指定排序规则
class myCompare
{
public:
    bool operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};


void test03()
{
    //从大到小排序
    map<int, int, myCompare>m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(make_pair(2,20));
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    m[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 EXIT_SUCCESS;
}

 

7、STL容器使用时机

	vector	deque	list	set	multiset	map	multimap
典型内存结构	单端数组	双端数组	双向链表	二叉树	二叉树	二叉树	二叉树
可随机存取	是	是	否	否	否	对key而言：不是	否
元素搜寻速度	慢	慢	非常慢	快	快	对key而言：快	对key而言：快
元素安插移除	尾端	头尾两端	任何位置	-	-	-	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

》vector的使用场景：比如软件历史操作记录的存储，我们经常要查看历史记录，比如上一次的记录，上上次的记录，但却不会去删除记录，因为记录是事实的描述。

》deque的使用场景：比如排队购票系统，对排队者的存储可以采用deque，支持头端的快速移除，尾端的快速添加。如果采用vector，则头端移除时，会移动大量的数据，速度慢。
     vector与deque的比较：
    一：vector.at()比deque.at()效率高，比如vector.at(0)是固定的，deque的开始位置    却是不固定的。
    二：如果有大量释放操作的话，vector花的时间更少，这跟二者的内部实现有关。
    三：deque支持头部的快速插入与快速移除，这是deque的优点。

》list的使用场景：比如公交车乘客的存储，随时可能有乘客下车，支持频繁的不确实位置元素的移除插入。

》set的使用场景：比如对手机游戏的个人得分记录的存储，存储要求从高分到低分的顺序排列。

》map的使用场景：比如按ID号存储十万个用户，想要快速要通过ID查找对应的用户。二叉树的查找效率，这时就体现出来了。如果是vector容器，最坏的情况下可能要遍历完整个容器才能找到该用户。

 

二、总结

1    stack栈容器
1.1    先进后出
1.2    栈顶 top
1.3    压栈 push
1.4    弹出栈顶 pop
1.5    大小 size
1.6    为空 empty
2    queue 队列容器
2.1    先进先出
2.2    队头 front 队尾 back
2.3    入队 push
2.4    弹出队头 pop
2.5    大小 size
2.6    为空 empty
3    List容器
3.1    赋值、构造、大小、为空、删除 、添加
3.2    移除 remove( 10 )  删除容器中所有与10 匹配的元素
3.3    双向循环链表
3.4    迭代器是不支持随机访问的
3.5    反转排序
3.5.1    reverse 反转
3.5.2    排序 成员函数 sort
3.5.3    默认排序 从小到大
3.5.4    自定义数据类型，必须指定排序规则
3.5.5    高级
3.6    remove删除list容器中自定义数据类型
4    set容器
4.1    关联式容器
4.2    插入数据自动排序 按照key
4.3    insert 插入值
4.4    erase  参数可以传值 或者 迭代器
4.5    find（） 返回值 迭代器  找不到返回的  end()
4.6    count 计数  对于set而言  结果 就是 0 或者1
4.7    lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
4.8    upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
4.9    equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。
4.10    对组 pair
4.10.1     第一个值 first
4.10.2     第二个值 second
4.10.3     默认括号
4.10.4     make_pair()
4.11    set插入返回值是 对组  < 迭代器， 是否成功标示>
4.12    指定set排序规则，利用仿函数
4.13    set插入自定义数据类型
5    map容器
5.1    每个元素 都是一个pair
5.2    对于map而言 key是不可以重复
5.3    multimap可以
5.4    4中插入方式  
5.5    count 统计 map 0 或1  multimap可能大于1
5.6    排序规则自己指定

在学习c++提高-STL总结了笔记，并分享出来。有问题请及时联系博主：Alliswell_WP，转载请注明出处。