STL中的常用的vector,map,set,sort,pair用法
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一. vector
1.声明:
一个vector类似于一个动态的一维数组。
这里的声明的a包含0个元素,既a.size()的值为0,但它是动态的,其大小会随着数据的插入和删除改变而改变。
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(); // 将vector清空,vector大小变为0
其他访问方式:
cout<<a[5]<<endl;
cout<<a.at(5)<<endl;
以上区别在于后者在访问越界时会抛出异常,而前者不会。
1.vector 的数据的存入和输出:
#include <cstdio> #include <vector> #include <iostream> using namespace std; int main() { int i = 0; vector<int> v; for(i = 0; i < 10; i++) { v.push_back( i ); //把元素一个一个存入到vector中 } /* v.clear()*/ //对存入的数据清空 for( i = 0; i < v.size(); i++ ) //v.size() 表示vector存入元素的个数 { cout << v[ i ] << " "; //把每个元素显示出来 } cout << endl; }
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() 得到编号位置的数据 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() 得到数组的最后一个单元的引用 8. max_size() 得到vector最大可以是多大 9. capacity() 当前vector分配的大小 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vecotr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反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1) 17.empty() 判断vector是否为空 18.swap() 与另一个vector交换数据
Map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中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(一种非严格意义上的平衡二叉树),这颗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姓名就存在着一一映射的关系,这个模型用map可能轻易描述,
很明显学号用int描述,姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *来描述字符串,而是采用STL中string来描述),
下面给出map描述代码:
1.声明方式:
map<int, string> mapStudent; 或map<string,int> mapStudent;
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(pair<int, string>(1,“student_one”));
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
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[2] = “student_two”;
#include <map>
map<string, int> mapStudent;
插入就用m[s]++;
3.map的大小
int nSize = mapStudent.size();
4.数据的遍历
map<int, string>::iterator iter; for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<end;
第二种:应用反向迭代器
map<int, string>::reverse_iterator iter; for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++) cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<end;
第三种:用数组方式
int nsize = mapStudent.size() for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++) cout<<mapStudent[nIndex]<<end;
#include<map> #include<string> #include<iostream> using namespace std; int main() { map<string,int> m; m["a"]=1; m["b"]=2; m["c"]=3; map<string,int>::iterator it; for(it=m.begin();it!=m.end();++it) cout<<"key: "<<it->first <<" value: "<<it->second<<endl; return 0; } map<string,int>::iterator it; 定义一个迭代指针it。 it->first 为索引键值,it->second 为值。
5. 数据的查找(包括判定这个关键字是否在map中出现)
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中没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器。
int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”)); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”)); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”)); map<int, string>::iterator iter; iter = mapStudent.find(1); if(iter != mapStudent.end()) { cout<<”Find, the value is ”<<iter->second<<endl; } else { cout<<”Do not Find”<<endl; } }
第三种:这个方法用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_bound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,返回的2,而upper-bound(2)的话,返回的就是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,pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器,如果这两个迭代器相等的话,则说明map中不出现这个关键字,程序说明
mapPair = mapStudent.equal_range(2);
if(mapPair.first == mapPair.second)
cout<<”Do not Find”<<endl;
6. 数据的清空与判空
7. 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
一下代码把整个map清空
mapStudent.earse(mapStudent.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
8.其他一些函数用法
三. set
set是集合,set中不会包含重复的元素,这是和vector的区别。
定义一个元素为整数的集合a,可以用 set<int> a;
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() 返回一个用于元素间值比较的函数
13.max_size() 返回集合能容纳的元素的最大限值
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() 集合中元素的数目
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
set<int>ss; set<int>::iterator it; for(it = ss.begin(); it != ss.end(); it++) { printf("%d ",*it); }
函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找,返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val,则返回last的位置
举例如下:
一个数组number序列为:4,10,11,30,69,70,96,100.设要插入数字3,9,111.pos为要插入的位置的下标
则
pos = lower_bound( number, number + 8, 3) - number,pos = 0.即number数组的下标为0的位置。
pos = lower_bound( number, number + 8, 9) - number, pos = 1,即number数组的下标为1的位置(即10所在的位置)。
pos = lower_bound( number, number + 8, 111) - number, pos = 8,即number数组的下标为8的位置(但下标上限为7,所以返回最后一个元素的下一个元素)。
所以,要记住:函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找,返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val,则返回last的位置,且last的位置是越界的!!~
返回查找元素的第一个可安插位置,也就是“元素值>=查找值”的第一个元素的位置
-------------------------------------------------------------------------------------------------set_union(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),insert_iterator<set<int> >(c,c.begin()));
set_intersection(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),insert_iterator<set<int> >(c,c.begin()));
set_difference(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),insert_iterator<set<int> >(c,c.begin()));
(注意在此前要将c清为空集)。
注意:
为了实现集合的快速运算,set的实现采用了平衡二叉树,因此,set中的元素必须是可排序的。如果是自定义的类型,那在定义类型的同时必须给出运算符<的定义
{
int x, y;
bool operator < (const struct node tmp) const
{
if(x == tmp.x)
return y < tmp.y ;
return x < tmp.x ;
}
} ;
sort顾名思义就是排序
用法:
单关键字:
对于vector a来说
sort(a,a+n); //n=a.size() 将a中元素按递增排序。
多关键字:
我们也可以利用类pair
vector< pair<int,int> > a; // 注意这里两个> >中间必须有一个空格,否则编译器会当是运算符>>
例如:
int N,x,y; cin >> N; for(int i = 0; i < N; ++i) { cin >> x >> y; a.push_back(make_pair(x,y)); // make_pair用于创建pair对象 } sort(&a[0], &a[N]);</span>
对于我们自己定义的类或结构,系统一般不能做比较运算,需要我们自己定义相应的运算符
bool cmp(MyType x, MyType y) { if(x < y) return true; if(x >= y) return false; }
map是一个关联容器,里面存放的是键值对,容器中每一元素都是pair类型,通过map的insert()方法来插入元素(pair类型)。template <class T1,class T2>
pair<T1,T2> make_pair (T1 x, T2 y)
{
return ( pair<T1,T2>(x,y) );
}
pair的类型:
pair 是 一种模版类型。每个pair 可以存储两个值。这两种值无限制。也可以将自己写的struct的对象放进去。。
pair<string,int> p;
pair<int ,int > p;
pair<double,int> p;
都可以。。。
std::pair主要的作用是将两个数据组合成一个数据,两个数据可以是同一类型或者不同类型。例如std::pair<int,float> 或者 std::pair<double,double>等。pair实质上是一个结构体,其主要的两个成员变量是first和second,这两个变量可以直接使用。初始化一个pair可以使用构造函数,也可以使用std::make_pair函数。
应用:如果一个函数有两个返回值 的话,如果是相同类型,就可以用数组返回,如果是不同类型,就可以自己写个struct ,但为了方便就可以使用 c++ 自带的pair ,返回一个pair,其中带有两个值。除了返回值的应用,在一个对象有多个属性的时候 ,一般自己写一个struct ,如果就是两个属性的话,就可以用pair 进行操作。。。
应用pair 可以省的自己写一个struct 。。。如果有三个属性的话,其实也是可以用的pair 的 ,极端的写法 pair <int ,pair<int ,int > >写法极端。(后边的两个 > > 要有空格,否则就会是 >> 位移运算符)
pair<int ,int >p (5,6);
pair<int ,int > p1= make_pair(5,6);
pair<string,double> p2 ("aa",5.0);
pair <string ,double> p3 = make_pair("aa",5.0);
有这两种写法来生成一个pair。
如何取得pair的值呢。。
每个pair 都有两个属性值 first 和second cout<<p1.first<<p1.second; 注意是属性值而不是方法。
一般make_pair都使用在需要pair做参数的位置,可以直接调用make_pair生成pair对象。make_pair是根据2个参数类型推导出pair的2个模板参数类型的。另一个使用的方面就是pair可以接受隐式的类型转换,这样可以获得更高的灵活度。但是这样会出现如下问题:例如有如下两个定义:
<span style="font-size:18px;">std::pair<int, float>(1, 1.1); std::make_pair(1, 1.1); </span>
其中第一个的second变量是float类型,而make_pair函数会将second变量都转换成double类型。这个问题在编程是需要引起注意。下面是一段pair与make_pair的例子程序:
#include <iostream> #include <utility> #include <string> using namespace std; int main () { pair <string,double> product1 ("tomatoes",3.25); pair <string,double> product2; pair <string,double> product3; product2.first ="lightbulbs"; // type of first is string product2.second =0.99; // type of second is double product3 = make_pair ("shoes",20.0); cout <<"The price of "<< product1.first <<" is $"<< product1.second <<"\n"; cout <<"The price of "<< product2.first <<" is $"<< product2.second <<"\n"; cout <<"The price of "<< product3.first <<" is $"<< product3.second <<"\n"; return 0; }
map是一个关联容器,里面存放的是键值对,容器中每一元素都是pair类型,通过map的insert()方法来插入元素(pair类型)。
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1,"student_one"));