C++ -STL之map、vector、set

STL之map、vector、set

C++的标准模板库(Standard Template Libray,简称STL)是一个容器和算法的类库。容器往往包含同一类型的数据。STL中比较常用的容器是:vector、set和map,比较常用的算法有Sort等。

一、vector(数组的代替品)

1.声明:
一个vector类似于一个动态数组。
vector中可以存在重复的元素!

vector<int>a;     //声明一个元素为int型的vector a
vector<My Tyoe>a;  //声明一个元素为My Tyoe型的vector a
/*
   这里的声明a包含0个元素,既a.size()的值为0,但他是动态的,大小会随着数据 
    的插入和删除改变而改变。
*/
vector<int>a(100,0);  //这里是声明的是一个已经存放了100个0的整数vector

2.向量操作

常用函数:
    a.size();       //返回vector的大小,即包含的元素个数
    a.pop_back();   //删除vector末尾的元素,vector大小相应减一
    a.push_back();  //用于在vector的末尾添加元素
    a.back();       //返回vector末尾的元素
    a.clear();      //讲vector清空,vector大小变为0
其他访问方式:
    cout<<a[5]<<endl;
    cout<<a.at(5);<<endl;
以上区别于后者在访问越界时会抛出异常,而前者不会。

3.常用操作

1.push_back();       //在数组的最后添加一个数据
2.pop_back();        //去掉数组的最后一个数据
3.at();              //得到括号位置的数据
4.begin();           //得到数组头的指针
5.end();             //得到数组的最后一个单元+1的指针
6.front();           //得到数组头的引用
7.back();            //得到数组最后一个单元的引用
8.max_size();        //得到vector最大可以时多大
9.capacity();        //当前vector所分配空间的大小
10.size();          //当前使用数据的大小
11.resize();        //改变当前使用数据的大小,如果它比当前使用的大,则填充默认值
12.reserve();       //改变当前vector所分配空间的大小
13.erase();         //删除指针指向的数据项
14.clear();         //清空当前的vector
15.rbegin();        //将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)
16.rend();          //将vector反转后的结果指针返回(其实就是原来的begin-1)
17.emply();         //判断vector是否为空
18.swap();          //与另一个vector交换数据

二、map

map是STL的一个关联容器,他题根一对一(其实第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性。
map内部的实现自建一颗红黑树(一种严格意义上的平衡二叉树),这棵树具有对数据自动排序的功能。
下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的名字存在着一一映射的关系,这个模型用map可以轻易描述,很明显学号用int描述,姓名用字符串描述(本文中中不用char*来描述字符串,而是采用STL中的string来描述)。

1.声明方式:

map<int,string>mapStudent;或者 map<string,int>mapStudent
/*两者均是正确的声明方式,当然效果是不一样的*/

2.数据的插入

在构造map容器后,我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法:
第一种:用insert函数插入pair数据
    map<int,string>mapStudent;
    mapStudent.insert(map<int,string>(1,"student_one"));
第二种:用insert函数插入value_type数据
    map<int,string>mapStudent;
    mapStudent.insert(map<int,string>::value_type(1,"student_one"));
第三种:用数组方式插入数据
    map<int,string>mapStudent;
    mapStudent[1]="student_one";
    mapStudent[2]="student_two";
    map<string,int>mapStudent;
    string s;   //插入就用m[s]=1或者m[s]++之类;

以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上完全是一样的,用insert函数插入数据,在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是不能再插入这个数据的,但是用数组方式就不同了,他可以覆盖一起该关键字对应的值。
3.map的大小
在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数:
int Size=mapStudent.size();
4.数据的查找(包括判定这个关键字是否在map中出现)
这里给出三种数据查找方法:
第一种:用count函数来判定关键字是否出现,但是无法定位数据出现位置。
第二种:用find函数来定位数据出现位置,它返回的一个迭代器,当数据出现时,它返回数据所在位置的迭代器,如果map种没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器。
第三种:用二分的方法来判定数据是否出现
lower_bound函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)。
upper_boub函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)。
例如:map中已经插入了1、2、3、4的话,如果lower_bound(2)的话返回2,而upper_bound(2)的话返回就是3。
equal_range函数返回一个pair,pair里面第一个变量是lower_bound返回的迭代器,pari里面第二个迭代器是upper_boub返回的迭代器,如果两个迭代器相等的话,说明map中不出现这个关键字,程序说明:

mapPair=mapStudent.equal_range(2);
if(mapPair.first==mapPair.secound)
    cout<<"Do not Find"<<endl;

5.数据清空与判空
清空map中的数据可以用clear()函数,判断map中是否有数据可以用empty()函数,它返回true则说明是空map。
6.数据的删除
这里要用到erase函数,它有三个重载了的函数
迭代器删除

iter=mapStudent.find(1);
mapStudent.erase(iter);

用关键字删除

int n=mapStudent.erase(1);  //如果删除了会返回1,否则返回0

用迭代器,成片的删除

//一下代码是把整个map清空
mapStudent.earse(mapStduent.begin(),mapStudent.end());
//成片删除要注意的是,也是STL的特性,删除区间是一个前闭后开的集合

7.其他一些函数的用法
有swap、key_comp、value_comp、get_allocator等函数。
8.补充
map的函数的基本用法(链接):
https://blog.csdn.net/qq_45856289/article/details/104265238


三、set

set是集合,set中不会包含重复的元素,这就是和vector的区别。
定义:
定义一个元素为整数的集合是,可以用seta;
1.set的含义是集合,它是一个有序的容器,里面的元素都是排序好的,支持插入,删除,查找等操作,就像一个集合一样,所有的操作都是严格在 log(n) 时间之内完成,效率非常高。set和multiset的区别是:set插入的元素不能相同,但是multiset可以相同。
set的基本操作:

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();            //返回指向集合中与给定值相等的上下限的两个迭代器
7.erase();                  //删除集合中的元素
8.find();                   //返回一个指向被查找到元素的迭代器
9.get_allocator();          //返回集合的分配器
10.insert();               //在集合中插入元素
11.lower_bound();          //返回指向大于(或等于)某值的第一个元素的迭代器
12.key_comp();             //返回一个用于元素比较的函数
13.max_size();             //返回集合能容纳的元素的最大现值
14.rbegin();               //返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器
15.rend();                 //返回指向集合中第一个元素的反向迭代器
16.size();                 //集合中元素数目
17.swap();                 //交换两个集合变量
18.upper_bound();          //返回大于某个值元素的迭代器
19.value_comp();           //返回一个用于比较元素间的值的函数
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