10min快速回顾C++语法（八）STL专题
C++语法基础（八）STL
11.1 #include <vector>
vector是变长数组，支持随机访问，不支持在任意位置 O(1)插入。为了保证效率，元素的增删一般应该在末尾进行。队尾插入O（1），如果插入队头，则是O（n）的。
11.1.1 声明
#include <vector> // 头文件
vector<int> a; // 相当于一个长度动态变化的int数组
vector<int> b[233]; // 相当于第一维长233，第二位长度动态变化的int数组
struct rec{…};
vector<rec> c; // 自定义的结构体类型也可以保存在vector中 11.1.2 size/empty
size函数返回vector的实际长度（包含的元素个数）
empty函数返回一个bool类型，表明vector是否为空。
二者的时间复杂度都是 O(1)。
所有的STL容器都支持这两个方法，含义也相同，之后我们就不再重复给出。
11.1.3 clear
clear函数把vector清空。
除了队列，优先队列和栈之外，其他都有clear函数
a.clear//把当前数组清空
11.1.4 迭代器
迭代器就像STL容器的“指针”，可以用星号*操作符解除引用。
一个保存int的vector的迭代器声明方法为：
vector<int>::iterator it; //如果想取值的话，使用 *it //当作指针来看即可
vector的迭代器是“随机访问迭代器”，可以把vector的迭代器与一个整数相加减，其行为和指针的移动类似。可以把vector的两个迭代器相减，其结果也和指针相减类似，得到两个迭代器对应下标之间的距离。
11.1.5 begin/end
begin函数返回指向vector中第一个元素的迭代器。
例如a是一个非空的vector，则*a.begin()与a[0]的作用相同。
所有的容器都可以视作一个“前闭后开”的结构，end函数返回vector的尾部，即第n 个元素再往后的“边界”。
简而言之，end就是最后一个元素的下一个。
*a.end()与a[n]都是越界访问，其中n = a.size()。
下面两份代码都遍历了vector<int> a，并输出它的所有元素。
for (int i = 0; i < a.size(); i ++)
cout << a[i] << endl;
for (vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it ++)
cout << *it << endl;//相当于取值
//此外vector还有范围遍历，类似于string
for(int x : a)cout << x << endl; 11.1.6 front/back
- front函数返回vector的第一个元素，等价于*a.begin()和a[0]。
- back函数返回vector的最后一个元素，等价于*--a.end()和a[a.size() – 1]。
11.1.7 push_back()和pop_back()
- a.push_back(x)把元素x插入到vector a的尾部。
- b.pop_back()删除vector a的最后一个元素。
11.2 #include <queue>
头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。
优先队列：会优先弹出所有数的最大值。
11.2.1 声明
queue<int> q;
struct rec{…}; queue<rec> q; //结构体rec中必须定义小于号（重载小于号）
priority_queue<int> q; // 大根堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q; // 小根堆
priority_queue<pair<int, int>>q; //二元组
struct Rec
{
int a,b;
bool operator < (const Rec& t)const
{
return a < t.a;
}
};
priority_queue<Rec> d;
d.push({1, 2}); 11.2.2 循环队列queue
队尾插入，队头弹出
- push // 从队尾插入
- pop // 从队头弹出
- front // 返回队头元素
- back // 返回队尾元素
queue<int> q; q.push(1); q.pop(); q.front; cout << q.back() <<endl;
11.2.3 优先队列priority_queue
push // 把元素插入堆
pop // 删除堆顶元素
top // 查询堆顶元素（最大值）
priority_queue<int> a; a.push(1); a.pop();//删除最大值 a.top();//查询最大值 //由于没有clear函数，因此如果想要清除的话，重新初始化一个队列即可 q = queue<int>();
11.3 #include <stack>
头文件stack包含栈。声明和前面的容器类似。
push // 向栈顶插入
pop // 弹出栈顶元素
#include<stack>
using namespace std;
int main()
{
stack<int> stk;
stk.push(1);
stk.top();
stk.pop();
return 0;
} 11.4 #include <deque>
双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。
它就像是vector和queue的结合。与vector相比，deque在头部增删元素仅需要 O(1)的时间；与queue相比，deque像数组一样支持随机访问。
运行效率不如前面几者。
- [] // 随机访问
- begin/end // 返回deque的头/尾迭代器
- front/back // 队头/队尾元素
- push_back // 从队尾入队
- push_front // 从队头入队
- pop_back // 从队尾出队
- pop_front // 从队头出队
- clear // 清空队列
#include<deque>
using namespace std;
int main()
{
deque<int> a;
a.begin();a.end();
a.front();a.back();
a.push_back(1),a.push_front(2);
a[0];
a.pop_back(),a.pop_front();
a.clear;
return 0;
} 11.5 #include <set>
头文件set主要包括set和multiset两个容器，分别是“有序集合”和“有序多重集合”，即前者的元素不能重复，而后者可以包含若干个相等的元素。
set和multiset的内部实现是一棵红黑树，它们支持的函数基本相同。
11.5.1 声明
set<int> s;
struct rec{…}; set<rec> s; // 结构体rec中必须定义小于号
multiset<double> s; #include<set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> a;
multiset<int> b;
struct Rec
{
int x,y;
bool operater < (const Rec& t)const
{
return x < t.x;
}
};
set<Rec> c;
} 11.5.2 size/empty/clear
与vector类似
11.5.3 迭代器
set和multiset的迭代器称为“双向访问迭代器”，不支持“随机访问”，支持星号*解除引用，仅支持++和--两个与算术相关的操作。(找该节点的前驱或者后继)
设it是一个迭代器，例如set<int>::iterator it;</int>
若把it ++，则it会指向“下一个”元素。这里的“下一个”元素是指在元素从小到大排序的结果中，排在it下一名的元素。同理，若把it --，则it将会指向排在“上一个”的元素。
11.5.4 begin/end
返回集合的首、尾迭代器，时间复杂度均为 O(1)。
s.begin()是指向集合中最小元素的迭代器。
s.end()是指向集合中最大元素的下一个位置的迭代器。换言之，就像vector一样，是一个“前闭后开”的形式。因此-- s.end()是指向集合中最大元素的迭代器。
11.5.5 insert
s.insert(x)把一个元素x插入到集合s中，时间复杂度为 O(logn)。
在set中，若元素已存在，则不会重复插入该元素，对集合的状态无影响。
11.5.6 find
s.find(x)在集合s中查找等于x的元素，并返回指向该元素的迭代器。
若不存在，则返回s.end()。时间复杂度为 O(logn)。
因此可以通过这个性质判断x在a中是否存在。
if(a.find(X) == a.end())
11.5.7 lower_bound/upper_bound
这两个函数的用法与find类似，但查找的条件略有不同，时间复杂度为 O(logn)。两个二分查找。
s.lower_bound(x)查找大于等于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
s.upper_bound(x)查找大于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
11.5.8 erase
设it是一个迭代器，s.erase(it)从s中删除迭代器it指向的元素，时间复杂度为 O(logn)。
设x是一个元素，s.erase(x)从s中删除所有等于x的元素，时间复杂度为 O(k+logn)，其中 k 是被删除的元素个数。
11.5.9 count
s.count(x)返回集合s中等于x的元素个数，时间复杂度为 O(k+logn)，其中 k 为元素x的个数。
对于set来讲，不存在重复的元素，因此如果结果为1，代表存在，为0代表不存在。
11.6#include <map>
map容器是一个键值对key-value的映射，其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。Map的key和value可以是任意类型，其中key必须定义小于号运算符。
可以像用数组一样用其他的变量。
11.6.1 声明
map<key_type, value_type> name;
//例如：
map<long, long, bool> vis;
map<string, int> hash;
map<pair<int, int>, vector<int>> test;
#include<map>
using namespace std;
int main()
{
map<string,vector<int>> a;
a["yxc"] = vector<int>({1, 2});
cout << a["yxc"].size() <<endl;
return 0;
} 11.6.2 size/empty/clear/begin/end
均与set类似。
11.6.3 insert/erase
与set类似，但其参数均是pair<key_type, value_type>。
11.6.4 find
h.find(x)在变量名为h的map中查找key为x的二元组。
cout << ( a.find("timerring") == a.end()) <<endl; s.find(x)在集合s中查找等于x的元素，并返回指向该元素的迭代器。
11.6.5 []操作符
h[key]返回key映射的value的引用，时间复杂度为 O(logn)。
[]操作符是map最吸引人的地方。我们可以很方便地通过h[key]来得到key对应的value，还可以对h[key]进行赋值操作，改变key对应的value。
11.7 #include<unordered_set>
由于是无序的set，因此没有lower/upper_bound，其他基本与set一致。
其余所有函数都是O（1）的复杂度，因此相较于set更加高效。
#include<unordered_set>
using namespace std;
int main()
{
unordered_set<int> a;//哈希表，不能存储重复元素
unordered_multiset<int> b; //哈希表，可以存储重复元素
return 0;
} 11.8 #include<unordered_map>
也是一个哈希表，好处是它的效率更高。需要在C++10中才能支持。
#include<unordered_set>
using namespace std;
int main()
{
unordered_map<int,int > a;//哈希表，不能存储重复元素
return 0;
} 11.9 #include<bitset>
#include<bitset>
using namespace std;
int main()
{
bitset<1000> a;//长度为1000位的01串
a[0] = 1;
a[1] = 1;
//可以做位运算
a &= b;
a |= b;
return 0;
} 11.9.1 count
返回串中1的个数
11.9.2 set/reset
- set可以将该位置为一
- reset可以将该位置为零
a.set(3); cout << a[3] <<endl;
11.10 pair
using namespace std;
int main()
{
pair<int， string> a,b;
a = {3，"timerring"};
if ( a == b)
cout << a.first << ' ' << a.second << endl;a = make_pair(4， "abc" );
cout << a.first <<' ' << a.second << endl;
return 0;
} 输出第一个值为a.first。第二个值为a.second。
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