浅谈C++标准库

时间：2022-04-22 12:56:27

C++模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式

可以使用模板来定义函数和类

//函数模板
template <typename type> ret-type func-name(parameter list)
{
 // 函数的主体
}

//类模板
template <class type> class class-name {
.
.
}

 

C++标准库

①标准函数库--继承自C语言

​ I/O；字符串和字符处理；数学；时间、日期和本地化；动态分配；其他；宽字符函数

②面向对象类库--类及相关函数的集合

​ C++ I/O；String类；数值类；STL容器类；STL算法；STL函数对象；STL迭代器；STL分配器；本地化库；异常处理类；杂项支持库

 

C++ 面向对象类库

string

可以使用下标和迭代器访问

string s1; //初始化字符串，空字符串，可变长
string s2 = "I am wenny"; //直接初始化
string s3 = string(6,'c'); //拷贝初始化
//cin>>s1;  //遇到空白停止读取
cout<<s2;
str.c_str(); //将string型str使用c_str()变为字符数组，可以使用printf进行输出
cout<<s2[0];  //可以使用下标引用
s2=s1;  //用s1代替s2
s1=s1+s2;  //连接s1和s2

getline(cin,s3); //获取有空白符的一整行内容，按回车键结束输入,不能输入字符数组；输入遗留在输入缓冲的换行符消除
getline(cin,s3,'#')  //输入一串字符（无论多少个回车键），只要是在‘#'之前的字符都会读取并保存
s3.erase(10,8);  //删除s3[10]开始的8个字符，时间复杂度O(n)
s3.insert(2,"bbb"); //在s3中下标为2的字符前插入字符串，时间复杂度O(n)
s3.insert(it,it2,it3);  //迭代器，表示串[it2,it3)将被插入在it的位置

cout<<s2.find("am",0);  //返回子串位置，第二个参数是查找起始位置,如果没有找到返回string::npos；时间复杂度O(nm),n和m分别为str和str2的长度
s2.empty();
s2.size();
s2.substr(pos,len); //从pos号位开始，长度为len的子串，时间复杂度O(len)
s2.replace(pos,len,str2);  //从pos号为开始、长度为len的子串替换为str2；时间复杂度O(str.length())

标准模板库

--实现多种流行和常用的算法和数据结构

浅谈C++标准库

帮助文件：c++API.chm（最后整理于2/26/2006）

​ cppreference-zh-20210212.chm

浅谈C++标准库

template <typename T>
inline void showset(set<T> v){
  for(typename set<T>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
      cout<<*it<<" ";
  cout<<endl;
}

vector

翻译为向量--”变长数组“；可以不用初始化就必须指定大小的数组

可以通过下标和迭代器访问

常见用途：1.储存数据：元素个数不确定时 2.用邻接表存储图

//初始化
vector<int> v1;
vector<vector<int>> v2;  //相当于变长二维数组
vector<int> v[100]; //相当于二维数组，第一维已经固定长度
vector<int> v3={1,2,3,4};
vector<string> v4(3,"hi");
vector<int> v5(4);  //默认初始化为0，字符串默认为空
//操作
v1.push_back(2); //向末尾添加对对象，时间复杂度O(1)
v1.pop_back(); //删除尾部的对象，时间复杂度O(1)
v1.empty(); //返回bool值
v3.size();  //返回vector种元素的个数，时间复杂度O(1)
v1.clear(); //删除所有元素，时间复杂度O(n)
v1.insert(v1.begin(),3); //插入一个或多个元素，时间复杂度O(n)
v1.erase(v1.begin());  //删除一个或多个元素，时间复杂度O(n)
v1=v3;
//使用了迭代器的循环体，不要向迭代器所属容器添加元素
cout<<v1[0]; //返回v种第0个位置上元素的引用
cout<<(v1==v5);  //相等当且仅当元素数量相同且对应位置的元素值都相同

set

翻译为集合

与vector大致相同，但set中的元素有序且唯一；添加元素时自动排序，元素本来存在则动作不执行

只能通过迭代器访问

常见用途：需要去重却不方便直接开数组

set<int> s1={9,8,7,6,5,4};  //从小到大自动排序
showset(s1);
//cout<<s1[1]; //不能使用下标引用

set<string> s2={"hello","world","apple"};  //字典序排序
showset(s2);
  
s1.insert(9);  //已存在没有插入动作，时间复杂度O(logn)
showset(s1);
s2.insert("banana"); //添加并排序
showset(s2);

set<int>::iterator it s1.find(2); //返回value对应的迭代器，时间复杂度O(logn)
s1.erase(); //参数是迭代器，时间复杂度为O(1);参数是value，时间复杂度是O(logn)

list

双向链表

list<int> l1={6,7,3,4};
showlist(l1);
list<char> l2(5,'a');
showlist(l2);

l1.sort(); //list自己的排序函数，无参数
showlist(l1);

map

翻译为映射

运用了hash地址映射的思想，即key-value；

将一个类型的变量映射至另一类型；

map的内部实现是一棵红黑树

可以通过下标和迭代器访问

常见用途：建立字符串与整数之间的映射；判断大整数或其它类型数据是否存在的题目，可以把map当bool数组用；

void showmap(map<string,int> v){
  for(map<string,int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
      cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;  //first表示key，second表示value
  cout<<endl;
}

int main()
{
  map<string,int> m1;  //第一个参数是key，第二个参数是value
  m1["jojo"]=100;
  m1["kiki"]=99; //会以键从小到大的顺序自动排序

  cout<<m1["jojo"]<<endl;  
  cout<<m1.count("wenny"); //判断是否存在key，返回1或0
  cout<<m1["test"]<<endl; //不存在key，则显示0，但会插入到map中
  
  showmap(m1);
  m1.erase("kiki");  //通过关键字删除元素,时间复杂度O(logn)；直接删除迭代器时间复杂度O(1)
  showmap(m1);
  m1.insert(pair<string,int>("harr",89));  //增加元素
  showmap(m1);
  m1.clear();  //清空元素
  m1.find(b);  //确定map中是否有string对象b的映射，若没有函数返回m1.end()；时间复杂度O(logn)
  return 0;

}

queue

翻译为队列，实现先进先出

常见用途：实现广度优先搜索

queue<int> q1;
q1.front(); //因为是限制性数据结构，只能通过front()来访问队首元素，back()来访问队尾元素
q1.back();
q1.push(1);
q1.pop();
q1.empty();
q1.size();

priority_queue

优先队列，底层用堆实现；队首元素一定是优先级最高的那个

常见用途：贪心问题；对dijkstra算法进行优化

priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;  //从大到小排序，数字越小优先级越大
priority_queue<int,vector<int>,less<int>> q2;  //从小到大排序，数字越大优先级越大；默认
q.push(3);  //入队，时间复杂度O(logn)
q.push(2);  
q.push(4);
cout<<q.top();  //获得队首元素，即堆顶元素
q.pop();  //出队，时间复杂度O(logn)
cout<<q.top();
cout<<q.empty();
struct fru{
	string name;
	int price;
	bool operator < (const fru &b) const{
		return price>b.price;
	}
};
priority_queue<fru> q3; //按照重载的运算符<排序
fru f1,f2,f3;
f1.name = "peach";
f1.price = 3;
f2.name = "apple";
f2.price = 1;
q3.push(f1);
q3.push(f2);
cout<<endl<<q3.top().name<<" "<<q3.top().price;
struct cmp{
	bool operator () (const fru &a,const fru &b){
		return a.price>b.price;
	}
};
priority_queue<fru,vector<fru>,cmp> q4; //重写排序规则
q4.push(f1);
q4.push(f2);
cout<<endl<<q4.top().name<<" "<<q4.top().price;

stack

栈，后进先出

常见用途：模拟实现一些递归

stack<int> s;
s.push(1);  //入栈，时间复杂度O(1)
s.push(2);
s.push(3);
s.pop();  //出栈，时间复杂度O(1)
cout<<s.top()<<endl;  //获得栈顶元素，时间复杂度O(1)
cout<<s.empty()<<endl;
cout<<s.size()<<endl;

pair

可以看作一个内部有两个元素的结构体

常见用途：用来代替二元结构及其构造函数，节省编码时间；作为map的键值对进行插入

struct pair{
	typename first;
	typename second;
};
pair<string,int> p;
p.first = "haha";
p.second = 5;
p = make_pair("xixi",55);  //临时构建一个pair
p = pair<string,int>("heihei",555);  //临时构建一个pair
cout<<(p1>=p2);  //可以直接使用比较操作数

algorithm下的常用函数

int x=-1,y=2;
double a=0.1,b=0.2;
max(x,y);  //参数只能是两个
min(a,b);
abs(x);  //x必须是整数
swap(x,y);  //交换x和y的值
int c[3]={1,2,3};
reverse(c,c+3);  //将数组指针在[it，it2）之间的元素或容器的迭代器在[it，it2）范围内的元素进行反转
int d[10]={1,2,3};
do{
  cout<<a[0]<<a[1]<<a[2]<<endl;
}while(next_permutation(d,d+3));  //函数给出一个序列在全排列中的下一个序列，到达全排列最后一个时会返回false
fill(d,d+2,5);  //把数组或容器的[it，it2)赋为某个相同的值
sort(d,d+3);  //默认递增排序
//用在有序数组或容器中；时间复杂度O(log(last-first))；返回位置的指针或迭代器
lower_bound(d,d+3,2);  //寻找第一个大于等于val的元素位置
upper_bound(d,d+3,2);  //寻找第一个大于val的元素位置

到此这篇关于浅谈C++标准库的文章就介绍到这了,更多相关C++标准库内容请搜索服务器之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持服务器之家！

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