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关于c++:C中的STL容器和算法

jiezi

C++ STL（规范模板库）提供了一组丰盛的容器和算法，使得开发者可能更加高效地编写程序。本文将介绍 STL 中的一些罕用容器和算法。

容器

vector

vector是一个动静数组，能够在运行时调整大小。它的长处在于能够疾速地拜访元素，毛病是在插入和删除元素时须要挪动前面的元素。

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v;
    v.push_back(1);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);

    for (int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << v[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    v.pop_back();

    for (int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << v[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

除了 push_back 和pop_back，vector还提供了很多其余的成员函数和迭代器，能够不便地拜访和批改元素。比方，能够应用 v.front() 和v.back()别离拜访首元素和尾元素，应用 v.insert() 和v.erase()在任意地位插入和删除元素。此外，vector还提供了 v.empty() 和v.size()别离判断容器是否为空和获取容器大小。

list

list是一个双向链表，能够在任意地位插入和删除元素，但拜访元素比较慢。

#include <list>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    list<int> l;
    l.push_back(1);
    l.push_back(2);
    l.push_back(3);

    for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {cout << *it << " ";}
    cout << endl;

    l.pop_back();

    for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {cout << *it << " ";}
    cout << endl;

    return 0;
}

和 vector 一样，list也提供了很多其余的成员函数和迭代器，能够不便地拜访和批改元素。比方，能够应用 l.front() 和l.back()别离拜访首元素和尾元素，应用 l.insert() 和l.erase()在任意地位插入和删除元素。此外，list还提供了 l.empty() 和l.size()别离判断容器是否为空和获取容器大小。

map

map是一个键值对容器，能够疾速地依据键值查找对应的值。

#include <map>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    map<string, int> m;
    m["a"] = 1;
    m["b"] = 2;
    m["c"] = 3;

    for (map<string, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {cout << it->first << ":" << it->second << " ";}
    cout << endl;

    m.erase("b");

    for (map<string, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {cout << it->first << ":" << it->second << " ";}
    cout << endl;

    return 0;
}

和 vector、list 一样，map也提供了很多其余的成员函数和迭代器，能够不便地拜访和批改元素。比方，能够应用 m.find() 查找元素，应用 m.insert() 插入元素，应用 m.erase() 删除元素。此外，map还提供了 m.empty() 和m.size()别离判断容器是否为空和获取容器大小。

算法

除了容器，STL 还提供了一些罕用的算法，能够不便地操作容器中的元素。

sort

sort是一个排序算法，能够疾速地将数组或容器中的元素依照指定规定排序。

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v;
    v.push_back(3);
    v.push_back(2);
    v.push_back(1);

    sort(v.begin(), v.end());

    for (int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << v[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

sort的第一个参数是要排序的容器的起始地址，第二个参数是要排序的容器的完结地址。这里应用了 vector 的begin()和 end() 函数获取迭代器，也能够应用数组名和数组长度作为参数。

sort默认是升序排序，能够通过第三个参数指定排序规定。比方，能够应用 greater<int>() 降序排序，应用 less<int>() 升序排序。

find

find是一个查找算法，能够疾速地在数组或容器中查找指定元素。

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v;
    v.push_back(1);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);

    vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 2);

    if (it != v.end()) {cout << "found" << *it << endl;} else {cout << "not found" << endl;}

    return 0;
}

find的第一个参数是要查找的容器的起始地址，第二个参数是要查找的容器的完结地址，第三个参数是要查找的元素。find返回一个迭代器，指向第一个等于要查找元素的地位，如果没有找到则返回容器的完结地址。

除了 find，STL 还提供了很多其余的查找算法，比方find_if 能够依据指定规定查找元素，binary_search能够判断容器中是否含有指定元素，lower_bound和 upper_bound 能够查找元素的下界和上界。

论断

本文介绍了 C ++ STL 中的一些罕用容器和算法，它们能够大大提高开发效率，开发者应该熟练掌握它们的应用。除了本文介绍的容器和算法，STL 还提供了很多其余的容器和算法，能够依据具体的需要抉择应用。在应用 STL 时，要留神容器和算法的复杂度，避免出现性能问题。

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