[C++知识库]? 挑战C站最强C++ STL标准库总结（内含大量示例）

前言

最近博主为了准备七月份的百度之星的算法比赛，把C++ STL的相关语法又重新学习了一遍，然后整理成此文，本文内含string、vector、deque、stack、queue、list、set、map共9种容器的概念及常用操作语法，以及对STL的遍历、查找、排序、替换、算术生成等常用算法的用法和示例，供读者阅读收藏，学习参考。

给大家推荐博主本人学习过的一个c++ STL质量极高的课程链接：C++进阶之STL ，很适合0基础想快速入门C++ STL的朋友，关于想进阶的朋友，可以去看候捷老师的C++STL解析课程： C++ STL和泛型编程-全集。

然后大家在评论区或者私信我，我会分享给大家该课程的C++STL进阶编程完整笔记pdf 。

1.string 容器

1.1 string基本概念

本质：

• string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类。

string和char * 区别：

• char * 是一个指针 ，string是一个类，类内部封装了char *，管理这个字符串，是一个char *型的容器。

• string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责。

1.2 string构造函数

构造函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string s1;	 //创建空字符串，调用无参构造函数
	const char* str = "Hello World";
	string s2(str);//把c_string转换成了string

	cout << s2 << endl;

	string s3(s2); //调用拷贝构造函数
	cout << s3 << endl;

	string s4(10,'a');//使用10个字符‘a’初始化
	cout << s4 << endl;
}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.3 string赋值操作

给string字符串进行赋值的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str1;
	str1 = "Hello world";

	string str2;
	str2 = str1;// 把字符串s赋给当前的字符串

	string str3;
	str3 = 'a';//字符赋值给当前的字符串

	string str4;
	str4.assign("Hello C++");// 把字符串s赋给当前的字符串

	string str5;
	str5.assign("Hello C++", 4);//把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串

	string str6;
	str6.assign(str5);//把字符串s赋给当前字符串

	string str7;
	str7.assign(10,'w');//用n个字符c赋给当前字符串

	cout << str1 << endl;
	cout << str2 << endl;
	cout << str3 << endl;
	cout << str4 << endl;
	cout << str5 << endl;
	cout << str6 << endl;
	cout << str7 << endl;
}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.4 string字符串拼接

实现字符串末尾拼接字符串的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str1 = "我";
	str1 += "爱学习";//重载+=操作符
	cout << str1 << endl;
	str1 += ':';//重载+=操作符
	cout << str1 << endl;

	string str2 = " Effective C++";
	str1 += str2;// 重载+=操作符
	cout << str1 << endl;

	string str3 = "I";
	str3.append(" love ");// 把字符串s连接到当前字符串结尾
	cout << str3 << endl;

	str3.append("study abcde", 5);// 把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
	cout << str3 << endl;

	str3.append(str2);//把字符串s连接到当前字符串结尾
	cout << str3 << endl;

	str3.append(str2,0,10);// 字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾 
	cout << str3 << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.5 string查找和替换

查找指定字符串的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

//查找
void test01()
{
	string str1 = "abcdefgde";

	int pos = str1.find("de");// 查找s第一次出现位置,从pos开始查找
	cout << pos << endl;

	pos = str1.rfind("de");//查找s最后一次出现位置,从pos开始查找 
	cout << pos << endl;

}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在指定的位置替换字符串的函数模型：

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

//替换
void test02()
{
	string str1 = "abcdefg";

	str1.replace(1,3,"1111");//替换从pos开始的n个字符为字符串s 
	cout << str1 << endl;
}

int main()
{
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

1.6 string字符串比较

比较字符串大小的函数模型：

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str1 = "hello";
	string str2 = "hello";

	//与字符串s比较 
	if (str1.compare(str2) == 0)	cout << "=" << endl;
	else if (str1.compare(str2) > 0)	cout << ">" << endl;
	else cout << "<" << endl;

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.7 string字符存取

string中单个字符存取的函数模型：

需要注意的是，这两种访问方法是有区别的：

• 下标操作符 [] 在使用时不检查索引的有效性，如果下标超出字符的长度范围，会示导致未定义行为。对于常量字符串，使用下标操作符时，字符串的最后字符（即 ‘\0’）是有效的。对应 string 类型对象（常量型）最后一个字符的下标是有效的，调用返回字符 ‘\0’。
• 函数 at() 在使用时会检查下标是否有效。如果给定的下标超出字符的长度范围，系统会抛出 out_of_range 异常。

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello";

	for(int i=0;i<str.size();i++)
	{
		cout << str[i] << " ";// 通过[]方式取字符 
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str.at(i) << " ";// 通过at方法获取字符 
	}
	cout << endl;

	str[0] = 'x';// 通过[]方式取字符 
	cout << str << endl;

	char c = str.at(2); //通过at方法获取字符
	cout << c << endl;

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.8 string插入和删除

对string字符串进行插入和删除字符操作的函数原型：

注：插入和删除的起始下标都是从0开始。

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello";
	str.insert(1,"111");//插入字符串
	cout << str << endl;

	str.erase(1,3);// 删除从Pos开始的n个字符
	cout << str << endl;

	str.insert(1,5,'1');// 插入从Pos开始的n个字符
	cout << str << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.9 string子串

从字符串中获取子串的函数模型：

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello";
	string subStr = str.substr(1, 3);//返回由pos开始的n个字符组成的字符串 
	cout << subStr << endl;
}

//实用操作
void test02()
{
	string email = "hello@sina.com";

	//从邮件中 获取 用户名信息
	int pos = email.find('@');

	string user = email.substr(0, pos);//返回由pos开始的n个字符组成的字符串 
	cout << user << endl;
}

int main()
{
	test01();
	//test02();
	system("pause");
	return 0;
}

2.vector 容器

2.1 vector基本概念

功能：

• vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组。

vector与普通数组区别：

• 不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展。

动态扩展：

• 并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间。

• vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。

2.2 vector构造函数

创建vector容器的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

//vector 的构造函数
void printVec(vector <int>& v) {
	for (vector <int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << "   ";
	}
	cout << endl;
}
void test() {
	vector <int> v1;//无参默认构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVec(v1);

	//通过区间来构造
	vector <int> v2(v1.begin(), v1.end());//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
	printVec(v2);

	//n个elem 方式构造
	vector <int> v3(10, 100);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
	printVec(v3);//10个100

	//拷贝构造
	vector<int> v4(v3);//拷贝构造函数。
	printVec(v4);


}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

2.3 vector赋值操作

vector容器进行赋值的函数原型：

示例：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01(){
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int>v2;
	v2 = v1;//重载等号操作符
	printVector(v2);

	vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());// 将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身 
	printVector(v3);

	vector<int>v4;
	v4.assign(10, 100);//将n个elem拷贝赋值给本身 
	printVector(v4);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.4 vector容量和大小

对vector容器的容量和大小操作的函数模型：

示例：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
 
void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
 
void test01(){
	vector<int> v1; 
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);
 
	if (v1.empty()){
		cout << "v1为空" << endl;
	}
	else{
		cout << "v1不为空" << endl;
		cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
		cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
	}
 
	//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
	v1.resize(15, 10);
	printVector(v1);
 
	//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
	v1.resize(5);
	printVector(v1);
}
 
int main() {
	test01();
 
	system("pause");
	return 0;
}

2.5 vector插入和删除

实现对vector容器进行插入、删除操作的函数原型：

示例：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01(){
	vector<int> v1;
	//尾插
	v1.push_back(10);//尾部插入元素ele
	v1.push_back(20);
	v1.push_back(30);
	v1.push_back(40);
	v1.push_back(50);
	printVector(v1);
	//尾删
	v1.pop_back();//删除最后一个元素
	printVector(v1);
	//插入
	v1.insert(v1.begin(), 100);//迭代器指向位置pos插入元素ele
	printVector(v1);


	v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
	printVector(v1);

	//删除
	v1.erase(v1.begin());//删除迭代器指向的元素
	printVector(v1);

	//清空
	v1.erase(v1.begin(), v1.end());//删除迭代器从start到end之间的元素
	printVector(v1);

	
	v1.clear();//删除容器中所有元素
	printVector(v1);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.6 vector数据存取

实现对vector中的数据的存取操作的函数模型：

示例：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01(){
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v1.push_back(i);
	}

	for (int i = 0; i < v1.size(); i++){
		cout << v1[i] << " ";//返回索引idx所指的数据
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < v1.size(); i++){
		cout << v1.at(i) << " ";//返回索引idx所指的数据
	}
	cout << endl;

	cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;//返回容器中第一个数据元素
	cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;//返回容器中最后一个数据元素
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.7 vector互换容器

实现两个容器内元素进行互换的函数模型：

需要注意的是：v1.swap(v2)，实质上只是交换vector中用于指示空间的三个指针而已，也就是空间的交换实际是指针指向的交换。

参考链接：【博客74】vector的swap原理

示例：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01(){
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--){
		v2.push_back(i);
	}
	printVector(v2);

	//互换容器
	cout << "互换后" << endl;
	v1.swap(v2);// 将vec与本身的元素互换
	printVector(v1);
	printVector(v2);
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

2.8 vector预留空间

控制vector在动态扩展容量时的扩展大小的函数原型：

示例：

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

void test01()
{
	vector<int> v;

	//预留空间
	v.reserve(100000);

	//记录开辟内存的次数
	int num = 0;
	//记录开辟空间的初始位置
	int* p = NULL;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		v.push_back(i);
		/* 若此时指针p指向的位置不是容器的初始位置
		   说明已经开辟了新的空间
		   因为p->原容器首位，后来重新开辟空间
		       p->原位置，但容器首位的地址改变了！
		 */
		if (p != &v[0]) {
			p = &v[0];
			num++;
		}
	}
	cout << "num:" << num << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

3.deque 容器

3.1 deque容器基本概念

功能：

• 双端数组，可以对头端进行插入删除操作

deque与vector区别：

• vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低

• deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快

• vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关

deque内部工作原理:

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间。

• deque容器的迭代器也是支持随机访问的。

3.2 deque构造函数

deque容器构造的函数原型：

示例：

#include <deque>
#include <iostream>
using namespace std;
void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
//deque构造
void test01() {

	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);
	deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
	printDeque(d2);

	deque<int>d3(10,100);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
	printDeque(d3);

	deque<int>d4 = d3;//拷贝构造函数。
	printDeque(d4);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

3.3 deque赋值操作

对deque容器进行赋值的函数原型：

示例：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	deque<int>d1;
	for(int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);
	deque<int>d2;
	d2 = d1;//重载等号操作符。
	printDeque(d2);
	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
	printDeque(d3);
	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 188);//将n个elem拷贝赋值给本身。
	printDeque(d4);
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

3.4 deque大小操作

对deque容器的大小进行操作的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	deque<int>d1;
	for(int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	if (d1.empty())//判断是否为空
	{
		cout << "d1为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "d1不为空" << endl;
		//d1的大小
		cout << d1.size() << endl;
	}
	//重新指定大小
	d1.resize(16, 8);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
	printDeque(d1);
	d1.resize(6);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
	printDeque(d1);

}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

3.5 deque 插入和删除

向deque容器中插入和删除数据的函数原型：

两端插入操作：

指定位置操作：

示例：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
//两端操作
void test01() {
	deque<int>d1;
	//尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	//头插
	d1.push_front(199);
	d1.push_front(18);
	//18 199 10 20
	printDeque(d1);
	//尾删
	d1.pop_back();
	//头删
	d1.pop_front();
	printDeque(d1);
}
void test02()//插入
{
	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);
	d.insert(d.begin(), 10000);
	printDeque(d);
	d.insert(d.begin(), 3, 77);//开头插入3个77
	printDeque(d);
	deque<int>d1;
	d1.push_back(1);
	d1.push_back(2);
	d1.push_back(3);
	d.insert(d.begin(), d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d);
}
void test03()//删除
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);
	d.erase(d.begin());
	printDeque(d);
	d.erase(d.begin(), d.end());
	d.clear();
	printDeque(d);
}
int main() {

	test01();
	cout << "----------------" << endl;
	test02();
	cout << "-----------------" << endl;
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

3.6 deque 数据存取

对deque 中的数据的存取操作的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
//两端操作
void test01() {

	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	for (int i = 0; i < d.size(); i++)
	{
		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	for (int i = 0; i < d.size(); i++)
	{
		cout << d.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "front：" << d.front() << endl;
	cout << "back：" << d.back() << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

3.7 deque 排序

利用算法实现对deque容器进行排序的函数模型：

示例：

#include<iostream>
#include<deque>
#include<algorithm>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(188);
	d.push_front(37);
	//38 188 10 20
	printDeque(d);
	sort(d.begin(), d.end());
	printDeque(d);


}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

4.stack 容器

4.1 stack 基本概念

概念：stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口。

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为。

栈中进入数据称为 — 入栈 push

栈中弹出数据称为 — 出栈 pop

4.2 stack 常用操作

构造函数：

赋值操作：

数据存取：

大小操作：

示例：

#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

void test1()
{
	stack<int> s;
	s.push(1);
	s.push(2);
	s.push(3);
	s.push(4);
	cout<<"栈的大小： "<<s.size()<<endl; //4

	while(!s.empty())
	{
		cout<<"栈顶元素： "<<s.top()<<endl;
		s.pop();
	}
	cout<<"栈的大小： "<<s.size()<<endl;//0

}
int main()
{
	test1();
	return 0;
}

5.queue 容器

5.1 queue 基本概念

概念：Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口。

队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素。

队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为。

队列中进数据称为 — 入队 push

队列中出数据称为 — 出队 pop

5.2 queue 常用操作

构造函数：

赋值操作：

数据存取：

大小操作：

示例：

#include <queue>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01() {

	//创建队列
	queue<Person> q;

	//准备数据
	Person p1("唐僧", 30);
	Person p2("孙悟空", 1000);
	Person p3("猪八戒", 900);
	Person p4("沙僧", 800);

	//向队列中添加元素  入队操作
	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);

	//队列不提供迭代器，更不支持随机访问
	while (!q.empty()) {
		//输出队头元素
		cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name
		     << " 年龄： "<< q.front().m_Age << endl;

		cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name
		     << " 年龄： " << q.back().m_Age << endl;

		cout << endl;
		//弹出队头元素
		q.pop();
	}

	cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

6. list 容器

6.1 list基本概念

功能：将数据进行链式存储。

链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的 。

链表的组成：链表由一系列结点组成 。

结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域STL中的链表是一个双向循环链表。

STL中的链表是一个双向循环链表：

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器。

list的优点：

• 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出。

• 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素。

list的缺点：

• 链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大

List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。

6.2List构造函数

创建list容器的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

//list容器构造函数

void printList(const list<int>&L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	//创建list容器
	list<int>L1;  //默认构造

	//添加数据
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//遍历容器
	printList(L1);

	//区间构造方式
	list<int>L2(L1.begin(), L1.end());
	printList(L2);

	//拷贝构造
	list<int>L3(L2);
	printList(L3);

	//n个elem
	list<int>L4(5, 1000);
	printList(L4);
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

6.3 list赋值和交换

给list容器进行赋值，以及交换list容器的函数原型：

示例：

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

//list容器赋值和交换

void printList(const list<int>&L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//赋值
void test01()
{
	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);
	printList(L1);

	list<int>L2;
	L2 = L1;  //operator=赋值
	printList(L2);

	list<int>L3;
	L3.assign(L2.begin(), L2.end());  //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
	printList(L3);

	list<int>L4;
	L4.assign(10, 100);  //将n个elem拷贝赋值给本身
			printList(L4);
}

//交换
void test02()
{
	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	list<int>L2;
	L2.assign(10, 100);

	cout << "交换前：" << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);

	L1.swap(L2);
	cout << "交换后：" << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

6.4 list大小操作

对list容器的大小进行操作的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

//list大小操作

void printList(const list<int>&L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	printList(L1);

	//判断容器是否为空
	if (L1.empty())
	{
		cout << "L1为空！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "L1不为空！" << endl;
		cout << "L1的元素个数为：" << L1.size() << endl;
	}
	//重新指定大小
	L1.resize(10, 10000);
	printList(L1);

	L1.resize(2);
	printList(L1);
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

6.5list 插入和删除

对list容器进行数据的插入和删除的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

//list插入和删除

void printList(const list<int>&L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int>L;
	//尾插
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);

	//头插
	L.push_front(100); 
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);

	printList(L);  //300 200 100 10 20 30

	//尾删
	L.pop_back();
	printList(L);  //300 200 100 10 20

	//头删
	L.pop_front();
	printList(L);  //200 100 10 20

	//insert插入
	L.insert(L.begin(),1000);
	printList(L);  //1000 200 100 10 20

	list<int>::iterator it = L.begin();
	L.insert(++it, 20000);
	printList(L);  //1000 20000 200 100 10 20 

	//删除
	it = L.begin();
	L.erase(++it);
	printList(L);  //1000 200 100 10 20

	//移除
	L.push_back(10000);
	L.push_back(10000); 
	L.push_back(10000);
	printList(L);  //1000 200 100 10 20 10000 10000 10000
	L.remove(10000);  //删除容器中所有与10000值匹配的元素
	printList(L);  //1000 200 100 10 20

	//清空
	L.clear();
	printList(L);  //打印一行空格
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

6.6 list 数据存取

对list容器中数据进行存取的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

//list数据存取
void test01()
{
	list<int>L1;

	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//L1[0];  //错误，不可以用[]访问list容器中的元素
	//L1.at(0);  //错误，不可以用at访问list容器中的元素
	//上述两种方式均不能访问list容器中的元素的原因是list本质是链表，不是用连续线性空间访问存储数据，迭代器也是不支持随机访问的

	cout << "第一个元素为：" << L1.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为：" << L1.back() << endl;

	//验证迭代器不支持随机访问
	list<int>::iterator it = L1.begin();

	it++;  //支持双向
	it--;
	//it = it + 1;  //错误，不支持随机访问
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

6.7 list反转和排序

将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

//list反转和排序

void printList(const list<int>&L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int>L1;

	L1.push_back(20);
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(50);
	L1.push_back(40);
	L1.push_back(30);

	cout << "反转前：" << endl;
	printList(L1);
	L1.reverse();  // 反转
	cout << "反转后：" << endl;
	printList(L1);
}

bool myCompare(int v1, int v2)
{
	//降序：让第一个数大于第二个数
	return v1 > v2;
}

void test02()
{
	list<int>L1;

	L1.push_back(20);
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(50);
	L1.push_back(40);
	L1.push_back(30);

	cout << "排序前：" << endl;
	printList(L1);

	//sort(L1.begin(), L1.end());  //错误，所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法，但其内部会提供对应一些算法
	L1.sort();  // 排序：默认排序规则是从小到大，即升序
	cout << "排序后：" << endl;
	printList(L1);

	L1.sort(myCompare);  //降序
	printList(L1);
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

7.set/multiset 容器

7.1 set基本概念

功能：

所有元素都会在插入时自动被排序。

本质：

set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

set和multiset区别：

• set不允许容器中有重复的元素。

• multiset允许容器中有重复的元素。

7.2 set构造和赋值

创建set容器以及赋值的函数模型：

构造：

赋值：

示例：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;


void printset(const set<int>& st)
{
	for(set<int>::const_iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
	{
		cout << *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}


void test01()
{
	set<int> s1;

	//插入数据 只有insert方式
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	printset(s1);

}

int main()
{
	test01();

}

7.3 set大小和交换

统计set容器大小以及交换set容器的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;


void printset(const set<int>& st)
{
	for(set<int>::const_iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
	{
		cout << *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	set<int> s1;

	//插入数据 只有insert方式
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	printset(s1);
	//判断容器是否为空
	if (s1.empty())
	{
		cout << "s1为空";
	}
	else
	{
		cout << "s1不为空" << endl;
		cout << "s1的大小为： " << s1.size();
	}
}
void test02()
{
	set<int> s1;

	//插入数据 只有insert方式
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	set<int> s2;
	s2.insert(100);
	s2.insert(400);
	s2.insert(200);
	s2.insert(300);

	cout << "交换前： " << endl;
	printset(s1);
	printset(s2);

	cout << "交换后： " << endl;
	s1.swap(s2);
	printset(s1);
	printset(s2);
}

int main() {
	test01();
	test02();
}

7.4 set插入和删除

set容器进行插入数据和删除数据的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;


void printset(const set<int>& st)
{
	for(set<int>::const_iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
	{
		cout << *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	set<int> s1;

	//插入数据 只有insert方式
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(10);
	printset(s1);
	//删除
	s1.erase(s1.begin());
	printset(s1);
	//删除重载版本
	s1.erase(30);
	printset(s1);

	//清空
	//s1.erase(s1.begin(),s1.end());
	s1.clear();
	printset(s1);

}


int main() {
	test01();
}

7.5 set查找和统计

对set容器进行查找数据以及统计数据的函数原型：

示例：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;


void printset(const set<int>& st)
{
	for(set<int>::const_iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
	{
		cout << *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	set<int> s1;

	//插入数据 只有insert方式
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(10);
	printset(s1);

	//查找
	set<int>::iterator pos = s1.find(30);
	if (pos != s1.end())
	{
		cout << "找到了元素： " << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	//统计
	int num = s1.count(30);
	//对于set容器 统计结果 要么为0，要么为1
	cout << "num:30 个数 " << num << endl;

}


int main() {
	test01();
}

7.6 set和multiset区别

二者的区别：

• set不可以插入重复数据，而multiset可以
• set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
• multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据

示例：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;


void printset(const set<int>& st)
{
	for(set<int>::const_iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
	{
		cout << *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{   set<int> s;
	pair<set<int>::iterator ,bool> ret = s.insert(10);

	if (ret.second)
	{
		cout << "第1次插入成功" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "第1次插入失败" << endl;
	}

	ret = s.insert(10);
	if (ret.second)
	{
		cout << "第2次插入成功" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "第2次插入失败" << endl;
	}

	multiset<int> ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);

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

}


int main() {
	test01();
}

7.7 pair对组创建

成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据的函数模型：

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;


void test01()
{
	//第一种方式
	pair<string, int> p("TOM", 99);
	cout << "姓名： " << p.first << "年龄： " << p.second << endl;

	//第二种方式
	pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 88);
	cout << "姓名： " << p2.first << "年龄： " << p2.second << endl;

}


int main() {
	test01();
}

7.8 set容器排序

• set容器默认排序为从小到大，掌握如何改变排序规则。

主要技术点:

• 利用仿函数，可以改变排序规则。

内置数据类型的示例如下：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
 
 
class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v1, int v2)const
    {
        return v1 > v2;
    }
};
 
void test01()
{
    set<int>s1;
    s1.insert(10);
    s1.insert(40);
    s1.insert(30);
    s1.insert(88);
 
    for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
 
    //指定排序规则为从大到小
    set<int,MyCompare>s2;
    s2.insert(10);
    s2.insert(40);
    s2.insert(30);
    s2.insert(88);
 
    for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
 
 
int main()
{
    test01();
      
}

自定义数据类型的示例如下：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;


class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}
	string m_name;
	int m_age;
};

class ComparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person& p1, const Person& p2)const
	{
		//按照年龄 降序
		return p1.m_age > p2.m_age;
	}
};

void test01()
{
	//创建Person对象
	Person p1("刘备", 99);
	Person p2("关羽", 78);
	Person p3("赵云", 88);
	Person p4("张飞", 68);

	//自定义数据类型 需先指定排序规则
	set<Person, ComparePerson> s;
	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << "姓名：" <<(*it).m_name << " 年龄："<<(*it).m_age<<endl;
	}
	cout << endl;

}


int main()
{
	test01();
}

8. map/multimap 容器

8.1 map基本概念

功能：

• map中所有元素都是pair， pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值），所有元素都会根据元素的键值自动排序。

本质：

• map/multimap属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

优点：

• 可以根据key值快速找到value值 。

map和multimap区别：

• map不允许容器中有重复key值元素

• multimap允许容器中有重复key值元素

8.2 map构造和赋值

对map容器进行构造和赋值操作的函数原型：

构造：

赋值：

示例：

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
 
void printMap(map<int, int>&m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
		cout << "key=" << it->first << "  value=" << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}
 
void test01() {
	map<int, int>m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	printMap(m);
 
	map<int, int>m2(m);
	printMap(m2);
 
	map<int, int>m3;
	m3 = m2;
	printMap(m3);
 
	cout << (m3.find(3))->second << endl;
}
 
int main() {
	test01();
 
	system("pause");
	return 0;
}

8.3 map大小和交换

统计map容器大小以及交换map容器的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

//map大小和交换

void printMap(map<int, int>&m)
{
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "key = " << (*it).first << "    value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

//大小
void test01()
{
	map<int, int>m1;
	m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m1.insert(pair<int, int>(3, 30));

	if (m1.empty())
	{
		cout << "m1为空！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "m1不为空！" << endl;
		cout << "m1的大小为：" << m1.size() << endl;
	}
}

//交换
void test02()
{
	map<int, int>m1;
	m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m1.insert(pair<int, int>(3, 30));

	map<int, int>m2;
	m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
	m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
	m2.insert(pair<int, int>(6, 300));

	cout << "交换前：" << endl;
	printMap(m1);
	printMap(m2);

	cout << "交换后：" << endl;
	m1.swap(m2);
	printMap(m1);
	printMap(m2);
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

8.4 map插入和删除

map容器进行插入数据和删除数据的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

//map插入和删除

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

void test01()
{
	map<int, int>m;

	//插入
	//第一种方式
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));

	//第二种方式
	m.insert(make_pair(2, 20));

	//第三种方式
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));

	//第四种方式（[]不建议用于插数，用途为可以利用key访问value）
	m[4] = 40;
	//cout << m[4] << endl;

	printMap(m);

	//删除
	m.erase(m.begin());
	printMap(m);

	m.erase(3);  //按照key删除，删掉key为3的数据
	printMap(m);

	//清空
	//m.erase(m.begin(), m.end());

	m.clear();
	printMap(m);
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

8.5 map查找和统计

对map容器进行查找数据以及统计数据的函数原型：

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

//map统计和查找

void test01()
{
	map<int, int>m;

	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m.insert(pair<int, int>(3, 40));

	//查找
	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
	
	if (pos != m.end())
	{
		cout << "查找到元素 key = " << (*pos).first << "    value = " << (*pos).second << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到元素！" << endl;
	}

	//统计
	int num = m.count(3);  //map不允许插入重复的key元素，对于map而言，count结果要么为0，要么为1
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

8.6 map容器排序

• map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则。

主要技术点:

• 利用仿函数，可以改变排序规则。

map存放内置数据类型的示例如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

//map排序

//仿函数
class compareMap  
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 > v2;  //降序
	}
};

void test01()
{
	map<int, int, compareMap>m;

	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(make_pair(1, 10));
	m.insert(make_pair(5, 50));
	m.insert(make_pair(3, 30));
	m.insert(make_pair(4, 40));

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

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}