c++标准模板库STL【快速查找】【最全】【常用】【语法】

c标准模板库STL快速查找最全常用语法

vector- 变长数组

添加头文件：

#include <vector>

定义vector：

vector<typename> name; //typename可以是任何基本类型，也可以是STL容器
vector<vector<typename> > name; //c++11之前会将>>视为移位操作，所以要加空格> >

定义vector数组：

vector<typename> Arrayname[arraySize]; //与vector<vector<typename> >不同的是一维已经固定长度为arraySize

访问：

通过下标访问name[index]
通过迭代器访问
迭代器类似指针，定义为vector<typename>::iterator it = name.begin()
得到 it 后通过 *it 来访问vector里的元素， *(it + i) 来访问第i个元素
循环可以这样写：

for(vector<typename>::iterator it = name.begin(); it != name.end(); it++){}

常用函数：

push_back() 尾插，时间复杂度为 $O(1)$
pop_back() 尾删，时间复杂度为 $O(1)$
size() 长度，返回unsigned类型，时间复杂度为 $O(1)$
clear() 清空，时间复杂度为 $O(n)$
insert(it, x) 向迭代器it处插入元素x，时间复杂度为 $O(n)$
erase()
- 删除单个元素 erase(it)
- 删除一个区间[first, last)的元素erase(first, last) //first与last都是迭代器
- 时间复杂度均为 $O(n)$

set-内部自动有序且不含重复元素

添加头文件：

#include <set>

定义set

set<typename> name;

访问
只能通过迭代器访问：

set<typename>::iterator it;

得到it之后按*it来访问set里的元素
由于除开vector和string之外的STL容器都不支持*(it + i)的访问方式，因此只能采用下列方式枚举：

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for(set<typename>::iterator it = name.begin(); it != name.end(); it++){}

常用函数

insert() 时间复杂度 $O(\log N)$ ，因为底层使用红黑树来实现
find(value) 返回对应值为value的迭代器，时间复杂度为 $O(\log N)$
erase()
- 删除单个元素
  - name.erase(it) 时间复杂度为 $O(1)$
  - name.erase(value) 时间复杂度为 $O(\log N)$
- 删除一个区间[first, last)内的元素 name.erase(first, last), 时间复杂度为 $O(last-first)$
size() 时间复杂度为 $O(1)$
clear() 清空 $O(N)$

string-字符串处理

添加头文件

#include <string>

定义

string str;
string str = "abcd"; //定义的同时初始化

访问
读入输出只能用cin和cout
或者用c_str()将string类型转成字符数组，再用printf()输出

string str = "abcd";
printf("\n", str.c_str());

通过下标访问
通过迭代器访问
与vector一样可以通过*(it + i)的方式访问

常用函数

+= 拼接赋值
==、!=、<、<=、>、>=比较大小，字典序
length()/size() 返回string长度， $O(1)$
insert() O(N)
- insert(pos, string) 在pos位置插入string
- insert(it, it2, it3) it为原字符串的欲插入位置，it2和it3为待插入字符串的首尾迭代器，[it2, it3)
erase()
- erase(it) 删除单个元素
- erase(first, last) 删除区间[first, last)的所有元素
- erase(pos, length), 删除pos处开始的length长度的字符个数
clear() $O(1)$
substr(pos, len) 返回从pos号位开始，长度为len的子串，时间复杂度为 $O(len)$
string::npos 是一个常数，用以find函数失配时的返回值，即等于-1也等于4294967295（unsigned_int类型最大值）
find()
- find(str2) 找子串第一次出现的位置，若不是，返回string::npos
- find(str2, pos), 从str的pos号位开始匹配str2
- 时间复杂度为 $O(mn)$ ，其中n和m分别是str和str2的长度
replace() O(str.length())
- replace(pos, len, str2) 把str从pos号位开始，长度为len的子串替换为str2
- replace(it1, it2, str2) 把str的迭代器[it1, it2)范围的子串替换为str2

map-键值对

添加头文件

#include <map>

定义

map<typename1, typename2> mp;

访问

通过下标访问，例如mp[‘a’]
通过迭代器访问

 - map<typename1, typename2>::iterator it;
 - for(map<typename1, typename2>::iterator it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
    //it->first; 访问键
    //it->second; 访问值
}

常用函数

find(key) 返回key的映射的迭代器，时间复杂度为 $O(\log N)$ , 底层红黑树实现
erase()
- erase(it) $O(1)$
- erase(key) $O(\log N)$
- erase(first, last) 删除[first, last)区间元素， $O(last-first)$
size() $O(1)$
clear() $O(N)$

queue-队列

添加头文件

#include <queue>

定义

queue<typename> name;

访问

front() 访问队首
back() 访问队尾

常用函数

push() $O(1)$
front(),back() $O(1)$
pop() $O(1)$ 队首出队
empty() 检测queue是否为空，返回true为空， $O(1)$
size() $O(1)$

priority_queue-优先队列

用堆来实现，每次插入元素根据元素的优先级向上调整到堆顶
添加头文件

#include <queue>

定义

priority_queue< typename > name;

访问
只能通过top()函数来访问队首元素（堆顶元素），也就是优先级最高的元素

常用函数

push() 往堆底插入元素，向上调整，所以时间复杂度为 $O(\log N)$
top() $O(1)$
pop() 令队首元素出队，将队尾元素复制到队首，并向下调整，删除队尾，所以时间复杂度为 $O(\log N)$
empty() 检测是否为空， $O(1)$
size() $O(1)$

优先级设置

基本数据类型

priority_queue<int> q;
priority_queue<int, vector<int>, less<int> > q;//vector<int>填写的是来承载底层heap的容器，less<int>是对第一个参数的比较类，less<int>表示数字大的优先级越大
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;//数字小的优先级大

结构体

struct student{
    //学生成绩
    string s_id;
    int s_grade;
    friend bool operator < (student s1, student s2){
        //重载< 重载>号会编译错误
        return s1.s_grade < s2.s_grade;//s_grade大的优先级高
        //若s_grade小的优先级高，则改为return s1.s_grade > s2.s_grade;
    }
}
priority_queue<student> q;

将重载<放到student结构体外

struct cmp{
    bool operator (const student &s1, const student &s2){
        //使用引用避免复制，提高效率
        return s1.s_grade > s2.s_grade;
    }
}
priority_queue<student, vector<student>, cmp> q;

stack-栈

添加头文件

#include <stack>

定义

stack<typename > name;

访问
使用top()来访问栈顶元素

常用函数

push() $O(1)$
top() $O(1)$
pop() $O(1)$
empty() $O(1)$
size() $O(1)$

pair

添加头文件

#include <utility>

定义

pair<typename1, typename2> p;
pair<string, int> p("jetlee", 18); //定义的同时初始化
//定义临时pair的两种方式
p = pair<string, int>("jetlee", 18);
p = make_pair("jetlee", 18);

访问
pair中只有两个元素，分别用first和second来访问

常用函数

比较操作数：==、!=、<、<=、>、>=；比较规则是先比较first，first相同时再比较second