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蘇世機(jī)試小課堂，考研機(jī)試不再慌！

公主號(hào)：蘇世學(xué)社考研? 蘇世計(jì)算機(jī)考研

STL是什么？

STL(Standard Template Library)，中文翻譯成“標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)”或者“泛型庫(kù)”，包含了諸多在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域里所常用的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基本算法，并且做到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的分離，是 C++ 提供的一個(gè)基礎(chǔ)模板的集合，用于完成輸入/輸出、數(shù)學(xué)計(jì)算等功能，高度體現(xiàn)了軟件的復(fù)用性。

STL是C++ 程序庫(kù)的重要組成部分，已完全被內(nèi)置到支持 C++ 的編譯器中，無(wú)需額外安裝。從廣義上講STL代碼分為三類：container（容器）、iterator（迭代器）和algorithm（算法）， 位于各個(gè) C++ 的頭文件中，以源代碼的形式提供。

學(xué)STL能干什么？

STL起到了簡(jiǎn)化作用，可以直接調(diào)用別人的代碼，提高代碼的開發(fā)效率！

STL常用內(nèi)容介紹

1

容器(Container)

容器(Container)，是用來(lái)管理某一類對(duì)象的集合，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如vector、list、deque、set/multiset、map/multimap等。

?

1.1?vector

vector（向量）是一個(gè)封裝了動(dòng)態(tài)大小數(shù)組的順序容器，可以隨機(jī)存取元素，也能夠存放任意類型。元素按照嚴(yán)格的線性順序排序，可以通過(guò)元素在序列中的位置訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的元素。也支持對(duì)序列中的元素快速直接訪問(wèn)，使用一個(gè)內(nèi)存分配器對(duì)象來(lái)動(dòng)態(tài)處理它的存儲(chǔ)需求。

常用方法：

size() 返回向量大小

max_size() 返回向量最大容量

resize() 更改向量大小

capacity() 真實(shí)大小

empty() 判空，如果是空，返回true

push_back() 末尾添加元素

pop_back() 末尾刪除元素

insert() 任意位置插入元素

erase() 任意位置刪除元素

swap() 交換兩個(gè)向量的元素

clear() 清空向量元素

begin() 指向向量第一個(gè)元素

end() 指向向量最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置

front() 訪問(wèn)第一個(gè)元素

back() 訪問(wèn)最后一個(gè)元素

參考代碼和運(yùn)行結(jié)果：

?

1.2 list

list和vector容器都是序列式容器，list是一個(gè)由它的數(shù)據(jù)元素通過(guò)鏈表指針串連成邏輯意義的環(huán)狀雙向鏈表，所以只用一個(gè)指針就可以完整實(shí)現(xiàn)。

常用方法：

push_front(x) 把元素x插入鏈表頭部

push_back(x) 把元素x插入鏈表尾部

pop_front() 彈出雙向隊(duì)列的第一個(gè)元素

pop_back() 刪除雙向隊(duì)列的最后一個(gè)元素

begin() 返回list中第一個(gè)元素的迭代器

end() 返回list中最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置

clear() 清空l(shuí)ist中的所有元素

empty() 利用empty() 判斷l(xiāng)ist是否為空

front() 獲得list容器中的頭部元素

back() 獲得list容器的最后一個(gè)元素

resize(n) 調(diào)整list的長(zhǎng)度為只容納n個(gè)元素

assign(n,val) 將所有元素替換為n個(gè)val

swap() 交換兩個(gè)鏈表

reverse() 實(shí)現(xiàn)list逆置

merge() 合并一個(gè)list

remove(x) 刪除所有值為x的元素

參考代碼和運(yùn)行結(jié)果：

?

1.3 deque

deque動(dòng)態(tài)將多個(gè)連續(xù)空間通過(guò)指針數(shù)組合在一起，隨時(shí)可以增加一段新的空間，用來(lái)做隊(duì)列，在常數(shù)時(shí)間內(nèi)對(duì)頭尾兩端進(jìn)行插入和刪除操作，雖然和vector一樣都是采用動(dòng)態(tài)數(shù)組來(lái)管理元素，但不需要保留空間，可以隨機(jī)存取。

常用方法：

push_front(x) 將x插入隊(duì)首

push_back(x) 將x插入隊(duì)尾

pop_front() 彈出隊(duì)首

pop_back() 彈出隊(duì)尾

front() 獲取隊(duì)首

back() 獲取隊(duì)尾

empty() 判斷deque是否為空

size() 返回deque當(dāng)前元素的個(gè)數(shù)

clear() 清空一個(gè)deque

max_size() 返回deque所能容納的最大容量

assign(n,val) 將所有元素替換為n個(gè)val

insert(pos,elem) 在pos上插入一個(gè)元素

erase(pos) 刪除pos位置上的元素

resize(n) 重定義deque的大小

參考代碼和運(yùn)行結(jié)果：

?

1.4 set/multiset

set(集合)是一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)同一數(shù)據(jù)類型的關(guān)聯(lián)式容器，每個(gè)元素的值都唯一，而且系統(tǒng)能根據(jù)元素的值自動(dòng)排序。set內(nèi)部采用的是一種非常高效的平衡檢索二叉樹：紅黑樹(Red-Black Tree)，性能好于一般的平衡二叉樹。multiset和set的區(qū)別在于multiset可以包含多個(gè)數(shù)值相同的元素，set不可以。

常用方法為：

begin() 返回set容器的第一個(gè)元素 ???????????

end() 返回set容器的最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置? ?

clear() 刪除set容器中的所有的元素? ? ? ? ? ??empty() 判斷set容器是否為空,如果為空，返回true??

max_size() 返回set容器能容納的元素最大個(gè)數(shù)

size() 返回當(dāng)前set容器中的元素個(gè)數(shù)

insert() 在集合中插入元素

erase() 在集合中刪除元素

count() 返回某個(gè)值元素的個(gè)數(shù)

find() 返回一個(gè)指向被查找到元素的迭代器

lower_bound() 返回指向大于（或等于）某個(gè)值元素的第一個(gè)迭代器

upper_bound() 返回大于某個(gè)值元素的迭代器

參考代碼和運(yùn)行結(jié)果：

?

1.5 map/multimap

map是一個(gè)關(guān)聯(lián)容器，提供一對(duì)一(key-value)的數(shù)據(jù)處理功能，key和value可以是任意類型，可以根據(jù)key值快速查找value，查找的時(shí)間復(fù)雜度是log(n),也可以快速插入key-value值，快速刪除，根據(jù)key值修改value，遍歷所有數(shù)據(jù)。map內(nèi)部是一棵紅黑樹，具有根據(jù)key值自動(dòng)排序的功能。multimap和map的區(qū)別是multimap的一個(gè)key值可以對(duì)應(yīng)多個(gè)value。

常用方法：

map<int,string> ?mp;構(gòu)造一個(gè)map

insert()? 插入數(shù)據(jù)

mp[1]=”111” 用數(shù)組方式插入數(shù)據(jù)

size() 返回map里有多少數(shù)據(jù)

count() 判定關(guān)鍵字是否出現(xiàn)

find() 定位關(guān)鍵字在哪個(gè)位置出現(xiàn)

lower_bound() 返回查找關(guān)鍵字的下界

upper_bound() 返回查找關(guān)鍵字的上界

erase(iterator it)? 指定某個(gè)位置進(jìn)行刪除

erase(iterator fi,iterator la) 刪除一個(gè)范圍

erase(key) 刪除一個(gè)關(guān)鍵字

clear() 清空所有元素

begin() 返回指向map頭部的迭代器

end() 返回指向map最后一個(gè)鍵值對(duì)的下一個(gè)位置

參考代碼和運(yùn)行結(jié)果：

2

迭代器(iterator)

迭代器用于遍歷對(duì)象集合的元素，這些元素可能是容器，也可能是容器的子集。迭代器相當(dāng)于容器和操作容器的算法之間的中介。

迭代器分為以下四種：

①正向迭代器

容器類名::iterator 迭代器名;

②常量正向迭代器

容器類名::const_iterator 迭代器名;

③反向迭代器

容器類名::reverse_iterator 迭代器名;

④常量反向迭代器

容器類名::const_reverse_iterator 迭代器名;

不同容器的迭代器功能

3

算法(iterator)

算法作用于容器，提供了執(zhí)行各種操作的方式，包括對(duì)容器內(nèi)容執(zhí)行初始化、排序、搜索和轉(zhuǎn)換等操作。

使用C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的算法，需要包含頭文件<algorithm>

用于處理一個(gè)或多個(gè)iterator區(qū)間，第一個(gè)區(qū)間通常以起點(diǎn)和終點(diǎn)表示，其他區(qū)間多數(shù)只需要提供起點(diǎn)足夠。

當(dāng)需要用STL中某一個(gè)方法時(shí)，建議同學(xué)們自行查閱API文檔。

這里列舉一些算法：

（1）只讀算法：

查找算法

搜索統(tǒng)計(jì)算法

（2）可變序列算法：

可變序列算法包括元素復(fù)制，變換，替換，填充，移除和隨機(jī)生成等。

（3）排序算法：

（4）關(guān)系算法：

（5）堆算法：

（6）list容器特有算法：

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