【转】C++ STL

1 STL简介 

http://www.cplusplus.com/reference/stl/更加详细的资料 

C++ STL (Standard Template Library标准模板库) 是通用类模板和算法的集

合,它提供给程序员一些标准的数据结构的实现如 queues(队列), lists(链表), 和 

stacks(栈)等. 

C++ STL 提供给程序员以下三类数据结构的实现: 

标准容器类 

 

顺序性容器 

vector 从后面快速的插入与删除,直接访问任何元素 

deque 从前面或后面快速的插入与删除,直接访问任何元素 

list  双链表,从任何地方快速插入与删除 

 

关联容器  

set 快速查找,不允许重复值 

multiset 快速查找,允许重复值 

map 一对多映射,基于关键字快速查找,不允许重复值 

multimap 一对多映射,基于关键字快速查找,允许重复值 

 

容器适配器 

stack 后进先出 

queue 先进先出 

priority_queue 最高优先级元素总是第一个出列 

 

程序员使用复杂数据结构的最困难的部分已经由STL完成. 如果程序员想使用包

含int数据的stack, 他只要写出如下的代码: 

stack<int> myStack; 

接下来, 他只要简单的调用 push() 和 pop() 函数来操作栈. 借助 C++ 模板的

威力, 他可以指定任何的数据类型,不仅仅是int类型.    STL stack实现了栈的功

能,而不管容纳的是什么数据类型. 

2顺序性容器 

2.1 C++ Vector(向量容器) 

是一个线性顺序结构。相当于数组,但其大小可以不预先指定,并且自动扩

展。它可以像数组一样被操作,由于它的特性我们完全可以将vector 看作动态数

组。 

在创建一个vector 后,它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据

存储,初始的空间大小可以预先指定也可以由vector 默认指定,这个大小即

capacity ()函数的返回值。当存储的数据超过分配的空间时vector 会重新分配

一块内存块,但这样的分配是很耗时的,在重新分配空间时它会做这样的动作:  

首先,vector 会申请一块更大的内存块;  

然后,将原来的数据拷贝到新的内存块中;  

其次,销毁掉原内存块中的对象(调用对象的析构函数);  

最后,将原来的内存空间释放掉。  

如果vector 保存的数据量很大时,这样的操作一定会导致糟糕的性能(这也

是vector 被设计成比较容易拷贝的值类型的原因)。所以说vector 不是在什么情

况下性能都好,只有在预先知道它大小的情况下vector 的性能才是最优的。   

vector 的特点: 

(1) 指定一块如同数组一样的连续存储,但空间可以动态扩展。即它可以像数组

一样操作,并且可以进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back() 。 

(2) 随机访问方便,它像数组一样被访问,即支持[ ] 操作符和vector.at() 

(3) 节省空间,因为它是连续存储,在存储数据的区域都是没有被浪费的,但是

要明确一点vector 大多情况下并不是满存的,在未存储的区域实际是浪费的。  

(4) 在内部进行插入、删除操作效率非常低,这样的操作基本上是被禁止的。

Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作,其原因是vector 内部的实现

是按照顺序表的原理。 

(5) 只能在vector 的最后进行push 和pop ,不能在vector 的头进行push 和pop 。 

(6) 当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷

贝与释放,这个操作非常消耗性能。 所以要vector 达到最优的性能,最好在创

建vector 时就指定其空间大小。 

Vectors 包含着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。访问Vector中的

任意元素或从末尾添加元素都可以在常量级时间复杂度内完成,而查找特定值的

元素所处的位置或是在Vector中插入元素则是线性时间复杂度。 

 

1.Constructors 构造函数 

  vector<int> v1; //构造一个空的vector 

vector<int> v1( 5, 42 ); //构造了一个包含5个值为42的元素的Vector 

2.Operators 对vector进行赋值或比较 

C++ Vectors能够使用标准运算符: ==, !=, <=, >=, <,  和  >.  

要访问vector中的某特定位置的元素可以使用  [] 操作符.   

两个vectors被认为是相等的,如果:   

1.它们具有相同的容量   

2.所有相同位置的元素相等.   

vectors之间大小的比较是按照词典规则. 

3.assign() 对Vector中的元素赋值 

语法: 

void assign( input_iterator start, input_iterator end ); 

//  将区间[start, end)的元素赋到当前vector 

void assign( size_type num, const TYPE &val ); 

//  赋num个值为val的元素到vector中,这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容.   

4.at() 返回指定位置的元素 

语法: 

TYPE at( size_type loc );//差不多等同v[i];但比v[i]安全; 

5.back() 返回最末一个元素 

6.begin() 返回第一个元素的迭代器 

7.capacity() 返回vector所能容纳的元素数量(在不重新分配内存的情况下) 

8.clear() 清空所有元素 

9.empty() 判断Vector是否为空(返回true时为空) 

10.end() 返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置) 

11.erase() 删除指定元素 

语法: 

iterator erase( iterator loc );//删除loc处的元素 

iterator erase( iterator start, iterator end );//删除start和end之间的元素 

12.front() 返回第一个元素的引用 

13.get_allocator() 返回vector的内存分配器 

14.insert() 插入元素到Vector中 

语法: 

iterator insert( iterator loc, const TYPE &val ); 

//在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, 

void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val );   

//在指定位置loc前插入num个值为val的元素 

void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end ); 

//在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素 

15.max_size() 返回Vector所能容纳元素的最大数量(上限) 

16.pop_back() 移除最后一个元素 

17.push_back() 在Vector最后添加一个元素 

18.rbegin() 返回Vector尾部的逆迭代器 

19.rend() 返回Vector起始的逆迭代器 

20.reserve() 设置Vector最小的元素容纳数量 

//为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间 

21.resize() 改变Vector元素数量的大小 

语法:   

void resize( size_type size, TYPE val );   

//改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val 

22.size() 返回Vector元素数量的大小 

23.swap() 交换两个Vector 

语法: 

void swap( vector &from ); 

2.2 C++ List(双向链表) 

是一个线性链表结构,它的数据由若干个节点构成,每一个节点都包括一个

信息块(即实际存储的数据)、一个前驱指针和一个后驱指针。它无需分配指定

的内存大小且可以任意伸缩,这是因为它存储在非连续的内存空间中,并且由指

针将有序的元素链接起来。  

由于其结构的原因,list  随机检索的性能非常的不好,因为它不像vector 那

样直接找到元素的地址,而是要从头一个一个的顺序查找,这样目标元素越靠后,

它的检索时间就越长。检索时间与目标元素的位置成正比。  

虽然随机检索的速度不够快,但是它可以迅速地在任何节点进行插入和删除

操作。因为list  的每个节点保存着它在链表中的位置,插入或删除一个元素仅对

最多三个元素有所影响,不像vector 会对操作点之后的所有元素的存储地址都有

所影响,这一点是vector 不可比拟的。  

list  的特点: 

(1) 不使用连续的内存空间这样可以随意地进行动态操作; 

(2) 可以在内部任何位置快速地插入或删除,当然也可以在两端进行push和pop 。 

(3) 不能进行内部的随机访问,即不支持[ ] 操作符和vector.at() ; 

Lists将元素按顺序储存在链表中,与向量(vectors)相比,它允许快速的插入

和删除,但是随机访问却比较慢.  

 

1.assign() 给list赋值 

语法: 

void assign( input_iterator start, input_iterator end );  

//以迭代器start和end指示的范围为list赋值 

void assign( size_type num, const TYPE &val ); 

//赋值num个以val为值的元素。 

2.back() 返回最后一个元素的引用 

3.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 

4.clear() 删除所有元素 

5.empty() 如果list是空的则返回true 

6.end() 返回末尾的迭代器 

7.erase() 删除一个元素 

语法: 

iterator erase( iterator loc );//删除loc处的元素 

iterator erase( iterator start, iterator end ); //删除start和end之间的元素 

8.front() 返回第一个元素的引用 

9.get_allocator() 返回list的配置器 

10.insert()  插入一个元素到list中 

语法: 

iterator insert( iterator loc, const TYPE &val ); 

//在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, 

void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val );   

//定位置loc前插入num个值为val的元素 

void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end ); 

//在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素 

11.max_size() 返回list能容纳的最大元素数量 

12.merge() 合并两个list 

语法: 

void merge( list &lst );//把自己和lst链表连接在一起 

void merge( list &lst, Comp compfunction ); 

//指定compfunction,则将指定函数作为比较的依据。 

13.pop_back() 删除最后一个元素 

14.pop_front() 删除第一个元素 

15.push_back() 在list的末尾添加一个元素 

16.push_front() 在list的头部添加一个元素 

17.rbegin() 返回指向第一个元素的逆向迭代器 

18.remove() 从list删除元素 

语法: 

void remove( const TYPE &val ); 

//删除链表中所有值为val的元素 

19.remove_if() 按指定条件删除元素 

20.rend() 指向list末尾的逆向迭代器 

21.resize() 改变list的大小 

语法: 

void resize( size_type num, TYPE val );   

//把list的大小改变到num。被加入的多余的元素都被赋值为val22. 

22.reverse() 把list的元素倒转 

23.size() 返回list中的元素个数 

24.sort() 给list排序 

语法:   

void sort();//为链表排序,默认是升序 

void sort( Comp compfunction );//采用指定函数compfunction来判定两个元素的大小。 

25.splice() 合并两个list 

语法:   

void splice( iterator pos, list &lst );//把lst连接到pos的位置 

void splice( iterator pos, list &lst, iterator del );//插入lst中del所指元素到现链表的pos上 

void splice( iterator pos, list &lst, iterator start, iterator end );//用start和end指定范围。 

26.swap() 交换两个list 

语法: 

void swap( list &lst );//  交换lst和现链表中的元素 

27.unique() 删除list中重复的元素 

语法: 

void unique();//删除链表中所有重复的元素 

void unique( BinPred pr );//  指定pr,则使用pr来判定是否删除。 

 

2.3 C++ Deque(双向队列) 

是一种优化了的、对序列两端元素进行添加和删除操作的基本序列容器。它

允许较为快速地随机访问,但它不像vector 把所有的对象保存在一块连续的内存

块,而是采用多个连续的存储块,并且在一个映射结构中保存对这些块及其顺序

的跟踪。向deque 两端添加或删除元素的开销很小。它不需要重新分配空间,所

以向末端增加元素比vector 更有效。   

实际上,deque 是对vector 和list  优缺点的结合,它是处于两者之间的一种

容器。  

deque 的特点: 

(1) 随机访问方便,即支持[ ] 操作符和vector.at() ,但性能没有vector 好; 

(2) 可以在内部进行插入和删除操作,但性能不及list  ; 

(3) 可以在两端进行push 、pop ; 

(4) 相对于verctor 占用更多的内存。 

双向队列和向量很相似,但是它允许在容器头部快速插入和删除(就像在尾部一

样)。 

1.Constructors 创建一个新双向队列 

语法: 

deque();//创建一个空双向队列 

deque( size_type size );//  创建一个大小为size的双向队列 

deque( size_type num, const TYPE &val ); //放置num个val的拷贝到队列中 

deque( const deque &from );//  从from创建一个内容一样的双向队列 

deque( input_iterator start, input_iterator end ); 

// start 和  end -  创建一个队列,保存从start到end的元素。   

2.Operators 比较和赋值双向队列 

//可以使用[]操作符访问双向队列中单个的元素 

3.assign() 设置双向队列的值 

语法: 

void assign( input_iterator start, input_iterator end);   

//start和end指示的范围为双向队列赋值 

void assign( Size num, const TYPE &val );//设置成num个val。 

4.at() 返回指定的元素 

语法: 

reference at( size_type pos );  返回一个引用,指向双向队列中位置pos上的元素 

5.back() 返回最后一个元素 

语法:   

reference back();//返回一个引用,指向双向队列中最后一个元素 

6.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 

语法:   

iterator begin();//返回一个迭代器,指向双向队列的第一个元素 

7.clear() 删除所有元素 

8.empty() 返回真如果双向队列为空 

9.end() 返回指向尾部的迭代器 

10.erase() 删除一个元素 

语法: 

iterator erase( iterator pos ); //删除pos位置上的元素 

iterator erase( iterator start, iterator end ); //删除start和end之间的所有元素 

//返回指向被删除元素的后一个元素 

11.front() 返回第一个元素的引用 

12.get_allocator() 返回双向队列的配置器 

13.insert()  插入一个元素到双向队列中 

语法: 

iterator insert( iterator pos, size_type num, const TYPE &val ); //pos前插入num个val值 

void insert( iterator pos, input_iterator start, input_iterator end );   

//插入从start到end范围内的元素到pos前面 

14.max_size() 返回双向队列能容纳的最大元素个数 

15.pop_back() 删除尾部的元素 

16.pop_front() 删除头部的元素 

17.push_back() 在尾部加入一个元素 

18.push_front() 在头部加入一个元素 

19.rbegin() 返回指向尾部的逆向迭代器 

20.rend() 返回指向头部的逆向迭代器 

21.resize()  改变双向队列的大小 

22.size() 返回双向队列中元素的个数 

23.swap() 和另一个双向队列交换元素 

语法: 

void swap( deque &target );//  交换target和现双向队列中元素 

2.4三者比较 

vector 是一段连续的内存块,而deque 是多个连续的内存块, list  是所有

数据元素分开保存,可以是任何两个元素没有连续。  

vector 的查询性能最好,并且在末端增加数据也很好,除非它重新申请内存

段;适合高效地随机存储。  

list  是一个链表,任何一个元素都可以是不连续的,但它都有两个指向上一

元素和下一元素的指针。所以它对插入、删除元素性能是最好的,而查询性能非

常差;适合大量地插入和删除操作而不关心随机存取的需求。  

deque 是介于两者之间,它兼顾了数组和链表的优点,它是分块的链表和多

个数组的联合。所以它有被list好的查询性能,有被vector好的插入、删除性能。 

如果你需要随即存取又关心两端数据的插入和删除,那么deque是最佳之选。 

3关联容器 

3.1特点 

set, multiset, map, multimap 是一种非线性的树结构,具体的说采用的是一种

比较高效的特殊的平衡检索二叉树—— 红黑树结构。(至于什么是红黑树,我也

不太理解,只能理解到它是一种二叉树结构)  

因为关联容器的这四种容器类都使用同一原理,所以他们核心的算法是一致

的,但是它们在应用上又有一些差别,先描述一下它们之间的差别。  

set 又称集合,实际上就是一组元素的集合,但其中所包含的元素的值是唯

一的,且是按一定顺序排列的,集合中的每个元素被称作集合中的实例。因为其

内部是通过链表的方式来组织,所以在插入的时候比vector 快,但在查找和末尾

添加上比vector 慢。 

multiset  是多重集合,其实现方式和set 是相似的,只是它不要求集合中的

元素是唯一的,也就是说集合中的同一个元素可以出现多次。 

map 提供一种“键- 值”关系的一对一的数据存储能力。其“键”在容器中

不可重复,且按一定顺序排列(其实我们可以将set 也看成是一种键- 值关系的

存储,只是它只有键没有值。它是map 的一种特殊形式)。由于其是按链表的方

式存储,它也继承了链表的优缺点。  

multimap 和map 的原理基本相似,它允许“键”在容器中可以不唯一。 

 

关联容器的特点是明显的,相对于顺序容器,有以下几个主要特点:  

1、其内部实现是采用非线性的二叉树结构,具体的说是红黑树的结构原理

实现的;  

2、set 和map 保证了元素的唯一性,mulset 和mulmap 扩展了这一属性,

可以允许元素不唯一;  

3、元素是有序的集合,默认在插入的时候按升序排列。  

基于以上特点,  

1、关联容器对元素的插入和删除操作比vector 要快,因为vector 是顺序存

储,而关联容器是链式存储;比list  要慢,是因为即使它们同是链式结构,但list 

是线性的,而关联容器是二叉树结构,其改变一个元素涉及到其它元素的变动比

list  要多,并且它是排序的,每次插入和删除都需要对元素重新排序;  

2、关联容器对元素的检索操作比vector 慢,但是比list  要快很多。vector 是

顺序的连续存储,当然是比不上的,但相对链式的list  要快很多是因为list  是逐

个搜索,它搜索的时间是跟容器的大小成正比,而关联容器 查找的复杂度基本

是Log(N) ,比如如果有1000 个记录,最多查找10 次,1,000,000 个记录,最多

查找20 次。容器越大,关联容器相对list  的优越性就越能体现;  

3、在使用上set 区别于vector,deque,list 的最大特点就是set 是内部排序的,

这在查询上虽然逊色于vector ,但是却大大的强于list  。  

4、在使用上map 的功能是不可取代的,它保存了“键- 值”关系的数据,

而这种键值关系采用了类数组的方式。数组是用数字类型的下标来索引元素的位

置,而map 是用字符型关键字来索引元素的位置。在使用上map 也提供了一种

类数组操作的方式,即它可以通过下标来检索数据,这是其他容器做不到的,当

然也包括set 。(STL 中只有vector 和map 可以通过类数组的方式操作元素,即

如同ele[1] 方式) 

3.2 C++ Sets & MultiSets 

集合(Set)是一种包含已排序对象的关联容器。多元集合(MultiSets)和集合

(Sets)相像,只不过支持重复对象,其用法与set基本相同。 

1.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 

2.clear() 清除所有元素 

3.count() 返回某个值元素的个数 

4.empty() 如果集合为空,返回true 

5.end() 返回指向最后一个元素的迭代器 

6.equal_range() 返回第一个>=关键字的迭代器和>关键字的迭代器 

语法: 

pair <iterator,iterator>equal_range( const key_type &key ); 

//key是用于排序的关键字 

Set<int> ctr; 

例如: 

Pair<set<int>::iterator,set<int>::iterarot>p; 

For(i=0;i<=5;i++) ctr.insert(i); 

P=ctr.equal_range(2); 

那么*p.first==2;*p.second==3; 

7.erase() 删除集合中的元素 

语法: 

iterator erase( iterator i ); //删除i位置元素 

iterator erase( iterator start, iterator end );   

//删除从start开始到end(end为第一个不被删除的值)结束的元素 

size_type erase( const key_type &key ); 

//删除等于key值的所有元素(返回被删除的元素的个数) 

//前两个返回第一个不被删除的双向定位器,不存在返回末尾 

//第三个返回删除个数 

8.find() 返回一个指向被查找到元素的迭代器 

语法: 

iterator find( const key_type &key ); 

//查找等于key值的元素,并返回指向该元素的迭代器; 

//如果没有找到,返回指向集合最后一个元素的迭代器 

9.get_allocator() 返回集合的分配器 

10.insert()  在集合中插入元素 

语法: 

iterator insert( iterator i, const TYPE &val ); //在迭代器i前插入val 

void insert( input_iterator start, input_iterator end ); 

//将迭代器start开始到end(end不被插入)结束返回内的元素插入到集合中 

pair insert( const TYPE &val ); 

//插入val元素,返回指向该元素的迭代器和一个布尔值来说明val是否成功被插入 

//应该注意的是在集合(Sets中不能插入两个相同的元素) 

11.lower_bound() 返回指向大于(或等于)某值的第一个元素的迭代器 

语法: 

iterator lower_bound( const key_type &key ); 

//返回一个指向大于或者等于key值的第一个元素的迭代器 

12.key_comp() 返回一个用于元素间值比较的函数 

语法: 

key_compare key_comp(); 

//返回一个用于元素间值比较的函数对象 

13.max_size() 返回集合能容纳的元素的最大限值  

14.rbegin() 返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器 

示例: 

Set<int> ctr; 

Set<int>::reverse_iterator rcp; 

For(rcp=ctr.rbegin();rcp!=ctr.rend();rcp++) 

Cout<<*rcp<<” ”; 

15.rend() 返回指向集合中第一个元素的反向迭代器  

16.size() 集合中元素的数目 

17.swap() 交换两个集合变量 

语法: 

void swap( set &object ); //交换当前集合和object集合中的元素 

18.upper_bound() 返回大于某个值元素的迭代器 

语法: 

iterator upwer_bound( const key_type &key ); 

//返回一个指向大于key值的第一个元素的迭代器 

19.value_comp() 返回一个用于比较元素间的值的函数 

语法: 

iterator upper_bound( const key_type &key );//返回一个用于比较元素间的值的函数对象 

3.3 C++ Maps & MultiMaps 

C++ Maps是一种关联式容器,包含“关键字/值”对。 

C++ Multimaps和maps很相似,但是MultiMaps允许重复的元素。 

1.begin() 返回指向map头部的迭代器 

2.clear() 删除所有元素 

3.count() 返回指定元素出现的次数 

语法: 

size_type count( const KEY_TYPE &key ); 

//返回map中键值等于key的元素的个数 

4.empty() 如果map为空则返回true 

5.end() 返回指向map末尾的迭代器 

6.equal_range() 返回特殊条目的迭代器对 

语法: 

pair equal_range( const KEY_TYPE &key ); 

返回两个迭代器,指向第一个键值为key的元素和指向最后一个键值为key的元素 

7.erase() 删除一个元素 

语法: 

void erase( iterator i ); //删除i元素 

void erase( iterator start, iterator end ); //删除从start开始到end(不包括end)结束的元素 

size_type erase( const key_type &key ); 

//删除等于key值的所有元素(返回被删除的元素的个数) 

8.find() 查找一个元素 

语法: 

iterator find( const key_type &key ); 

//查找等于key值的元素,并返回指向该元素的迭代器; 

//如果没有找到,返回指向集合最后一个元素的迭代器. 

9.get_allocator() 返回map的配置器 

10.insert()  插入元素 

语法: 

iterator insert( iterator pos, const pair<KEY_TYPE,VALUE_TYPE> &val ); 

//插入val到pos的后面,然后返回一个指向这个元素的迭代器 

void insert( input_iterator start, input_iterator end ); 

//插入start到end的元素到map中 

pair<iterator, bool> insert( const pair<KEY_TYPE,VALUE_TYPE> &val ); 

//只有在val不存在时插入val。返回指向被插入元素的迭代器和描述是否插入的bool值 

11.key_comp() 返回比较元素key的函数 

语法: 

key_compare key_comp(); 

//返回一个用于元素间值比较的函数对象 

12.lower_bound() 返回键值>=给定元素的第一个位置 

语法: 

iterator lower_bound( const key_type &key ); 

//返回一个指向大于或者等于key值的第一个元素的迭代器 

13.max_size() 返回可以容纳的最大元素个数 

14.rbegin() 返回一个指向map尾部的逆向迭代器 

15.rend() 返回一个指向map头部的逆向迭代器 

16.size() 返回map中元素的个数 

17.swap() 交换两个map 

语法: 

void swap( map &obj ); 

//swap()交换obj和现map中的元素 

18.upper_bound() 返回键值>给定元素的第一个位置 

语法: 

iterator upwer_bound( const key_type &key ); 

//返回一个指向大于key值的第一个元素的迭代器 

19.value_comp() 返回比较元素value的函数 

语法: 

value_compare value_comp(); 

//返回一个用于比较元素value的函数 

4容器适配器 

4.1特点 

STL 中包含三种适配器:栈stack 、队列queue 和优先级priority_queue 。   

适配器是容器的接口,它本身不能直接保存元素,它保存元素的机制是调用

另一种顺序容器去实现,即可以把适配器看作“它保存一个容器,这个容器再保

存所有元素”。 

STL 中提供的三种适配器可以由某一种顺序容器去实现。默认下stack 和

queue 基于deque 容器实现,priority_queue 则基于vector 容器实现。当然在创

建一个适配器时也可以指定具体的实现容器,创建适配器时在第二个参数上指定

具体的顺序容器可以覆盖适配器的默认实现。 

由于适配器的特点,一个适配器不是可以由任一个顺序容器都可以实现的。 

栈stack 的特点是后进先出,所以它关联的基本容器可以是任意一种顺序容

器,因为这些容器类型结构都可以提供栈的操作有求,它们都提供了push_back 、

pop_back 和back 操作。 

队列queue 的特点是先进先出,适配器要求其关联的基础容器必须提供

pop_front 操作,因此其不能建立在vector 容器上。 

4.2 C++ Stacks(堆栈) 

C++ Stack(堆栈) 是一个容器类的改编,为程序员提供了堆栈的全部功能,—

—也就是说实现了一个先进后出(FILO)的数据结构。 

 

1.empty() 堆栈为空则返回真 

2.pop() 移除栈顶元素 

3.push() 在栈顶增加元素 

4.size() 返回栈中元素数目 

5.top() 返回栈顶元素 

4.3 C++ Queues(队列) 

C++队列是一种容器适配器,它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构。 

  

1.back() 返回一个引用,指向最后一个元素 

2.empty() 如果队列空则返回真 

3.front() 返回第一个元素 

4.pop() 删除第一个元素 

5.push() 在末尾加入一个元素 

6.size() 返回队列中元素的个数 

4.4 C++ Priority Queues(优先队列) 

C++优先队列类似队列,但是在这个数据结构中的元素按照一定的断言排列有

序。 

 

1.empty() 如果优先队列为空,则返回真 

2.pop() 删除第一个元素 

3.push() 加入一个元素 

4.size() 返回优先队列中拥有的元素的个数 

5.top() 返回优先队列中有最高优先级的元素 

5迭代器 

5.1解释 

迭代器是一种对象,它能够用来遍历STL容器中的部分或全部元素,每个迭

代器对象代表容器中的确定的地址。迭代器修改了常规指针的接口,所谓迭代器

是一种概念上的抽象:那些行为上象迭代器的东西都可以叫做迭代器。然而迭代

器有很多不同的能力,它可以把抽象容器和通用算法有机的统一起来。 

迭代器提供一些基本操作符:*、++、==、!=、=。这些操作和C/C++“操作

array元素”时的指针接口一致。不同之处在于,迭代器是个所谓的smart pointers,

具有遍历复杂数据结构的能力。其下层运行机制取决于其所遍历的数据结构。因

此,每一种容器型别都必须提供自己的迭代器。事实上每一种容器都将其迭代器

以嵌套的方式定义于内部。因此各种迭代器的接口相同,型别却不同。这直接导

出了泛型程序设计的概念:所有操作行为都使用相同接口,虽然它们的型别不同。 

5.2功能特点 

迭代器使开发人员不必整个实现类接口。只需提供一个迭代器,即可遍历类

中的数据结构,可被用来访问一个容器类的所包函的全部元素,其行为像一个指

针,但是只可被进行增加(++)或减少(--)操作。举一个例子,你可用一个迭代器

来实现对vector容器中所含元素的遍历。 

如下代码对vector容器对象生成和使用了迭代器: 

  vector<int> the_vector; 

  vector<int>::iterator the_iterator; 

  for( int i=0; i < 10; i++ ) 

    the_vector.push_back(i); 

  int total = 0; 

  the_iterator = the_vector.begin(); 

  while( the_iterator != the_vector.end() ) { 

    total += *the_iterator; 

    the_iterator++; 

  }cout << "Total=" << total << endl; 

提示:通过对一个迭代器的解引用操作(*),可以访问到容器所包含的元素。 

6 C++标准库总结 

6.1容器 

6.1.1序列 

    vector=========================<vector> 

    list===========================<list> 

    deque==========================<deque> 

6.1.2序列适配器 

    stack:top,push,pop=============<stack> 

    queue:front,back,push,pop======<queue> 

    priority_queue:top,push,pop====<queue> 

6.1.3关联容器 

    map============================<map> 

    multimap=======================<map> 

    set============================<set> 

    multiset=======================<set> 

6.1.4拟容器 

    string=========================<string> 

    valarray=======================<valarray> 

bitset=========================<bitset> 

6.2算法 

http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/详细 

6.2.1非修改性序列操作 

<algorithm> 

    for_each()=====================对序列中每个元素执行操作 

    find()=========================在序列中找某个值的第一个出现 

    find_if()======================在序列中找符合某谓词的第一个元素 

    find_first_of()================在序列中找另一序列里的值 

    adjust_find()==================找出相邻的一对值 

    count()========================在序列中统计某个值出现的次数 

    count_if()=====================在序列中统计与某谓词匹配的次数 

    mismatch()=====================找使两序列相异的第一个元素 

    equal()========================如果两个序列对应元素都相同则为真 

    search()=======================找出一序列作为子序列的第一个出现位置 

    find_end()=====================找出一序列作为子序列的最后一个出现位置 

    search_n()=====================找出一序列作为子序列的第n个出现位置 

6.2.2修改性的序列操作 

<algorithm> 

    transform()====================将操作应用于序列中的每个元素 

    copy()=========================从序列的第一个元素起进行复制 

    copy_backward()================从序列的最后元素起进行复制 

    swap()=========================交换两个元素 

    iter_swap()====================交换由迭代器所指的两个元素 

    swap_ranges()==================交换两个序列中的元素 

    replace()======================用一个给定值替换一些元素 

    replace_if()===================替换满足谓词的一些元素 

    replace_copy()=================复制序列时用一个给定值替换元素 

    replace_copy_if()==============复制序列时替换满足谓词的元素 

    fill()=========================用一个给定值取代所有元素 

    fill_n()=======================用一个给定值取代前n个元素 

    generate()=====================用一个操作的结果取代所有元素 

    generate_n()===================用一个操作的结果取代前n个元素 

    remove()=======================删除具有给定值的元素 

    remove_if()====================删除满足谓词的元素 

    remove_copy()==================复制序列时删除给定值的元素 

    remove_copy_if()===============复制序列时删除满足谓词的元素 

    unique()=======================删除相邻的重复元素 

    unique_copy()==================复制序列时删除相邻的重复元素 

    reexample()======================反转元素的次序 

    reexample_copy()=================复制序列时反转元素的次序 

    rotate()=======================循环移动元素 

    rotate_copy()==================复制序列时循环移动元素 

    random_shuffle()===============采用均匀分布随机移动元素 

6.2.3序列排序 

<algorithm> 

    sort()=========================以很好的平均次序排序 

    stable_sort()==================排序且维持相同元素原有的顺序 

    partial_sort()=================将序列的前一部分排好序 

    partial_sort_copy()============复制的同时将序列的前一部分排好序 

    nth_element()==================将第n个元素放到它的正确位置 

    lower_bound()==================找到某个值的第一个出现 

    upper_bound()==================找到大于某个值的第一个出现 

     equal_range()==================找出具有给定值的一个子序列 

    binary_search()================在排好序的序列中确定给定元素是否存在 

    merge()========================归并两个排好序的序列 

    inplace_merge()================归并两个接续的排好序的序列 

    partition()====================将满足某谓词的元素都放到前面 

    stable_partition()=============将满足某谓词的元素都放到前面且维持原顺序 

6.2.4集合算法 

<algorithm> 

    include()======================如果一个序列是另一个的子序列则为真 

    set_union()====================构造一个已排序的并集  

    set_intersection()=============构造一个已排序的交集 

    set_difference()===============构造一个已排序序列,包含在第一个序列但不在第二

个序列的元素 

    set_symmetric_difference()=====构造一个已排序序列,包括所有只在两个序列之一中的

元素 

6.2.5 堆操作 

<algorithm> 

    make_heap()====================将序列高速得能够作为堆使用 

    push_heap()====================向堆中加入一个元素 

    pop_heap()=====================从堆中去除元素 

    sort_heap()====================对堆排序 

6.2.6 最大和最小 

<algorithm> 

    min()==========================两个值中较小的 

    max()==========================两个值中较大的 

    min_element()==================序列中的最小元素 

    max_element()==================序列中的最大元素 

    lexicographic_compare()========两个序列中按字典序的第一个在前 

6.2.7排列 

<algorithm> 

    next_permutation()=============按字典序的下一个排列 

    prev_permutation()=============按字典序的前一个排列 

6.2.8 通用数值算法 

<numeric> 

    accumulate()===================积累在一个序列中运算的结果(向量的元素求各的

推广) 

    inner_product()================积累在两个序列中运算的结果(内积) 

    partial_sum()==================通过在序列上的运算产生序列(增量变化) 

    adjacent_difference()==========通过在序列上的运算产生序列(与partial_sum相反) 

6.2.9 C风格算法 

<cstdlib> 

    qsort()========================快速排序,元素不能有用户定义的构造,拷贝赋

值和析构函数 

    bsearch()======================二分法查找,元素不能有用户定义的构造,拷贝

赋值和析构函数 

6.3函数对象 

6.3.1基类 

    template<class Arg, class Res> struct unary_function 

    template<class Arg, class Arg2, class Res> struct binary_function 

6.3.2谓词 

返回bool的函数对象。 

 

18 

 

<functional> 

    equal_to=======================二元,arg1 == arg2 

    not_equal_to===================二元,arg1 != arg2 

    greater========================二元,arg1 > arg2 

    less===========================二元,arg1 < arg2 

    greater_equal==================二元,arg1 >= arg2 

    less_equal=====================二元,arg1 <= arg2 

     logical_and====================二元,arg1 && arg2 

    logical_or=====================二元,arg1 || arg2 

    logical_not====================一元,!arg 

6.3.3算术函数对象 

<functional> 

    plus===========================二元,arg1 + arg2 

    minus==========================二元,arg1 - arg2 

    multiplies=====================二元,arg1 * arg2 

    divides========================二元,arg1 / arg2 

    modulus========================二元,arg1 % arg2 

    negate=========================一元,-arg 

6.3.4约束器,适配器和否定器 

<functional> 

    bind2nd(y) 

                binder2nd==================以y作为第二个参数调用二元函数 

    bind1st(x) 

                binder1st==================以x作为第一个参数调用二元函数 

    mem_fun() 

                mem_fun_t==================通过指针调用0元成员函数 

                mem_fun1_t=================通过指针调用一元成员函数 

                const_mem_fun_t============通过指针调用0元const成员函数 

                const_mem_fun1_t===========通过指针调用一元const成员函数 

    mem_fun_ref() 

                mem_fun_ref_t==============通过引用调用0元成员函数 

                mem_fun1_ref_t=============通过引用调用一元成员函数 

                const_mem_fun_ref_t========通过引用调用0元const成员函数 

                const_mem_fun1_ref_t=======通过引用调用一元const成员函数 

    ptr_fun() 

                pointer_to_unary_function==调用一元函数指针 

    ptr_fun() 

                pointer_to_binary_function=调用二元函数指针 

    not1() 

                unary_negate===============否定一元谓词 

    not2() 

                binary_negate==============否定二元谓词 

19 

 

6.4迭代器 

6.4.1分类 

    Output: *p= , ++ 

    Input: =*p , -> , ++ , == , != 

    Forward: *p= , =*p , -> , ++ , == , != 

    Bidirectional: *p= , =*p -> , [] , ++ , -- , == , != 

    Random: += , -= , *p= , =*p -> , [] , ++ , -- , + , - , == , != , < , > , <= , >= 

6.4.2插入器 

    template<class Cont> back_insert_iterator<Cont> back_inserter(Cont& c); 

    template<class Cont> front_insert_iterator<Cont> front_inserter(Cont& c); 

    template<class Cont, class Out> insert_iterator<Cont> back_inserter(Cont& c, Out p); 

6.4.3 反向迭代器 

    reexample_iterator===============rbegin(), rend() 

6.4.4流迭代器 

    ostream_iterator===============用于向ostream写入 

    istream_iterator===============用于向istream 读出 

    ostreambuf_iterator============用于向流缓冲区写入 

    istreambuf_iterator============用于向流缓冲区读出 

6.5分配器 

<memory> 

    template<class T> class std::allocator 

6.6数值 

6.6.1数值的限制 

<limits> 

    numeric_limits<> 

<climits> 

    CHAR_BIT 

    INT_MAX 

    ... 

<cfloat> 

    DBL_MIN_EXP 

    FLT_RADIX 

    LDBL_MAX 

    ... 

6.6.2标准数学函数 

<cmath> 

    double abs(double)=============绝对值(不在C中),同fabs() 

20 

 

    double fabs(double)============绝对值 

    double ceil(double d)==========不小于d的最小整数 

    double floor(double d)=========不大于d的最大整数 

    double sqrt(double d)==========d在平方根,d必须非负 

    double pow(double d, double e)=d的e次幂 

    double pow(double d, int i)====d的i 次幂 

    double cos(double)=============余弦 

    double sin(double)=============正弦 

    double tan(double)=============正切 

    double acos(double)============反余弦 

    double asin(double)============反正弦 

    double atan(double)============反正切 

    double atan2(double x,double y) //atan(x/y) 

    double sinh(double)============双曲正弦 

    double cosh(double)============双曲余弦 

    double tanh(double)============双曲正切 

    double exp(double)=============指数,以e为底 

    double log(double d)===========自动对数(以e为底),d必须大于0 

    double log10(double d)=========10底对数,d必须大于0 

    double modf(double d,double*p)=返回d的小数部分,整数部分存入*p 

    double frexp(double d, int* p)=找出[0.5,1)中的x,y,使d=x*pow(2,y),返回x并将y存入*p 

    double fmod(double d,double m)=浮点数余数,符号与d相同 

    double ldexp(double d, int i)==d*pow(2,i) 

<cstdlib> 

    int abs(int)===================绝对值 

    long abs(long)=================绝对值(不在C中) 

    long labs(long)================绝对值 

    struct div_t { implementation_defined quot, rem; } 

    struct ldiv_t { implementation_defined quot, rem; } 

    div_t div(int n, int d)========用d除n,返回(商,余数) 

    ldiv_t div(long n, long d)=====用d除n,返回(商,余数)(不在C中) 

    ldiv_t ldiv(long n, long d)====用d除n,返回(商,余数) 

6.6.3向量算术 

<valarray> 

    valarray 

6.6.4复数算术 

<complex> 

    template<class T> class std::complex; 

posted @ 2016-05-01 00:02  Pacific-hong  阅读(177)  评论(0编辑  收藏  举报