C++ STL

list

list的定义与结构

极少遇到用list的情况
list为双向链表容器，它用节点形式存储元素，并使用指针将节点链接在一起，我们使用时不会用指针，只是list的底层用了指针。
它有双向性（可以在常数时间内进行插入，删除与访问操作），动态大小，不连续存储（同链表）。
可以用迭代器遍历链表中的元素。

list<int> mylist;
mylist.push_back(1);
mylist.push_back(2);
mylist.push_front(0);

for(int num : mylist){
	cout<<num<<" ";
}

但是要时长随机访问的话更推荐vector与deque

stack

stack的定义与结构

栈，是一种后进先出的数据结构，头文件<stack>
只可以包含一个类型，只可以执行元素压到栈顶，或弹出栈顶的操作。

stack的常用函数

push(x)在栈顶插入元素x
pop()弹出栈顶元素
top()返回栈顶元素
empty()检查栈是否为空
size()返回栈中元素个数，不可遍历

如果将一个数组依次入栈，再依次取出，可以将数组翻转。

代码示例

stack<int> mystack;

mystack.push(10);
mystack.pop();

set

用的很少

set集合

用于存储一组唯一的元素，不允许重复元素存在，输入重复时会自动忽略，并按一定排序规则进行排序，默认按升序排序(<)。如果为结构体要为结构体重载一个小于号。
底层使用红黑数，插入删除，查找元素的时间复杂度都为对数时间，O(log n)。

insert()插入元素
erase()移除元素
find()查找集合中的元素
lower_bound()返回第一个不小于给定值的迭代器
upper_bound()返回第一个大于给定值的迭代器
size()返回元素数量
empty()判空
clear()清空
begin(),end(),rbegin(),rend()

set<int, greater<int> > mySet;从大到小排了，不传greater为从小到大，4 3 2 1与1 2 3 4
mySet.insert(25);

自定义比较逻辑

struct MyCompare {
	bool operator()(const int& a,const int& b) const 
	{/*自定义比较逻辑*/ return a > b;
	}
};

multiset多重集合

可以有重复元素
lower_bound()与upper_bound()常与multiset一起用。
对multiset用erase(x)会将集合中的x全部删除，如果只想删一个就st.erase(st.find(x))迭代器将第一个遇到的x删除(xxxyz变为xxyz)。

unordered_set无序集合

时间复杂度十分不稳定，用于存储唯一元素，无序，无upper_bound和lower_bound

map

map

是一种关联容器，用于存储一组键值对，其中每一个键都是唯一的。map容器根据键来自动进行排序，并且可以通过键快速查找对应的值。插入，删除，查找的时间复杂度为O(log n)。
inseart(key,value);插入元素
erase(key);删除元素(也可能为区间，不过删除区间没有啥意义)
find(key)查找元素，返回迭代器
count(key)统计个数，但是map中的key不重复，故只有0与1，常用于判断key是否存在。
size()返回元素个数，int count = mp.size();
begin返回指向容器起始位置的迭代器end指向末尾的迭代器
clear()清空
empty()判空
lower_bound返回第一个不小于指定键的元素位置 如{1,3} {2,5} {3,-1}这时lower_bound(2)返回{2,5}这个位置的迭代器
push_back

multimap

类似map，允许存储多个具有相同键的键值对，实际做题时基本用不到multimap
erase()删除元素时与multiset一样，直接erase(x)会将所有都删除，mm.erase(mm.find(x));
count(key)统计有几个key，在map中只会返回0或1

unordered_map

底层使用哈希函数，快的时候很快慢的时候很慢具有更快的插入删除查找操作，但不保证元素的顺序，不会根据键的顺序进行排序。
他没有lower_bound函数
有极好的平均时间复杂度O(n)与极差的最坏时间复杂度O(n)

代码示例

map<int, string> myMap = {{1,"Apple"}, {2,"Banana"}, {3, "Orange"}};
myMap.insert(make_pair(4, "Grapes"));//传入元素

也可以myMap.insert({4, "Grapes"});
查找myMap[2]以方括号查找key，返回key对应的值
遍历

for(const auto& pair : myMap) {
	cout << "key" << pair.first << ",value" <<pair.second <<endl;
}

删除元素myMap.erase(3);或者myMap[3]=0;
判断是否存在

if(myMap.count(3) == 0)cout<<"key 3 not found"<<endl;

multimap的查找与访问元素
auto range = myMultimap.equal_range(2);返回一个左闭右开的表示所有key2的范围的迭代器。

for(auto it = range.first; it != range.second; i++){
	cout << "key" << it->first << "value" << it->second <<endl;
}

multimap的删除与清空
myMultimap.erase(2);把key2都删除。myMultimap.clean()清空

unordered_map<string, int> myMap = {{"apple", 3}, {"banana", 5}}

用string为key，int为value。也不可以有重复的key.

pair

为模板类，用于表示一对值的组合。位于<utility>头文件中
如pair<int, string> pa(3, "Mike");
pair可以将两个值组合，并进行传参，返回等操作。

pair的定义与结构

pair的成员变量可以为结构体类型
pair有两个成员变量first与second
例：

pair<int, double> p1(1, 3.14);
pair<char, string> p2('a', "Hello");
cout<<p1.first<<", "<<p1.second<<endl;
cout<<p2.first<<", "<<p2.second<<endl;

pair的嵌套

pair可以进行嵌套，可以将一个pair对象作为另一个pair对象的成员。
例：

pair<int, int> p1(1, 2);
pair<int, pair<int, int>> p2(3, make_pair(4, 5));
cout<<p2.second.first<<endl;

pair自带排序规则

pair自带规则为按照first成员进行升序排序，若first成员相等，则按照second成员进行升序排序。就是说如果你用sort排序的话会按first成员进行排序，若相等则对second成员进行排序。
例：

vector<pair<int, int>> vec;
vec.push_back(std::make_pair(3, 2));
vec.push_back(std::make_pair(1, 4));
vec.push_back(std::make_pair(2, 1));
sort(vec.begin(), vec.end());

结果为1，4 2，1 3，2

queue

queue队列

queue是一种先进先出的数据结构。好比一根管道。
push(x)在队尾插入元素x
pop()弹出队首元素
front()返回队首元素，常与上一个组合使用
back()返回队尾元素
empty()检查队列是否为空
size()返回队列中元素的个数

priority_queue优先队列

优先队列是按一定的优先级进行排序的，默认按元素的值从大到小进行排序，即最大的元素位于队列的前面。为树形结构
根为top，叶子不用管C++帮我们搞好了。
push(x)插入O(logN)
pop()弹出优先队列的顶部元素O(logN)
top()返回优先队列中的顶部元素O(1)
empty()判空O(1)
size()返回队列元素个数O(1)
修改比较函数
仿函数：

struct Compare{
	bool operator()(int a,int b){
		return a>b;
	}
}

int main(){
	priority_queue<int,vector<int>, Compare> pq;
}

也可把Compare直接改为greater<int>（默认为less），将大根堆改为小根堆greater函数对象定义在<functional>头文件中。
如下：
priority_queue<int,vector<int>, greater<int> >;注意此处一定要加空格">>"写在一起是右移运算符。
平时如果从大到小就不用后面的vector<int>与greater<int> >;

deque双端队列

允许在两端进行高效插入与删除操作。
push_back(x)在尾部插入元素x
push_front(x)在头部插入元素x
pop_back()弹出尾部元素
pop_front()
front()返回头部元素
back()返回尾部元素
empty()判空
clear()清空

vector

vector的定义与特性

为动态数组，可以存储一系列相同类型的元素。头文件<vector>
vector<类型> 变量名；
会根据元素数量自动分配内存空间

可以使用索引访问，索引（下标）从0开始，最后一个元素的索引为size() - 1，但是不可以写成i<=size()-1，因为size为整数未定型，这样写会变得很大，会出问题，可以强制转换为(int)size()-1，或者直接写成i<size()
可以用[]运算符访问。
push_back()函数在vector末尾添加元素，pop_back()函数删除末尾元素，可以用insert()函数在指定位置插入元素，如在1这个位置插入则后面的234向后推，使用erase()函数删除指定位置元素。
可以使用size()函数获取vector中元素的数量，使用empty()函数检查vector是否为空。也可以用resize()函数调整vector的大小。
vector提供了迭代器.begin()与.end()

vector的常用函数

push_back(); pop_back();用pop_back时vector一定不可以为空

迭代器

for(auto it = vec.begin(); it != vec.end; it++){
	cout<<*it<<endl;
}

vevctor的排序去重

sort(vec.begin, vec.end());
去重前先[[排序]]

auto last = unique(vec.begin(), vec.end());//将重复的排到后面
vec.erase(last, vec.end());//将后面重复的元素去除

经典代码

vec.erase(unique(vec.begin(), vec.end()), vec.end());//去重

vec.erase(vec.begin() + 4);//将第5个元素删除。