【大愛】C++STL 常用 函數 用法

　　學完c++快一年了，感覺很有遺憾，因為一直沒有感覺到c++的強大之處，當時最大的感覺就是這個東西的輸入輸出比C語言要簡單好寫。

　　后來我發現了qt，opencv，opengl，原來，c++好玩的狠。

　　在這些圖形庫之外，最常用的可能就是STL，這個東西由於當時學c++的時候迷迷糊糊，完全是一頭霧水，上學期數據結構之后開始有點兒開竅了，現在把才c++STL中常用的函數，用法貼一下，也是記錄一下，希望能給一樣迷糊的盆友們一些幫助。

 

　　整理自《ACM程序設計》　　

 

　　迭代器（iterator）

　　個人理解就是把所有和迭代有關的東西給抽象出來的，不管是數組的下標，指針，for里面的、list里面的、vector里面的，抽象一下變成了iterator

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v;
    for(int i = 0; i < 10; ++i )
    {
        v.push_back(i);
    }
    for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

　　

　　求和（<numeric> accumulate）

　　accumulate(v.begin(),v.end(),0),把從 v.begin() 開始到 v.end()結束所有的元素加到 0上面去

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v;
    for(int i = 0; i < 10; ++i )
    {
        v.push_back(i);
    }
    for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << accumulate(v.begin(),v.end(),0) << endl;
    return 0;
}

 

 

　　vector（動態數組）

　　vector有內存管理的機制，也就是說對於插入和刪除，vector可以動態調整所占用的內存空間。　　

 　  vector相關函數

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(3);  //數組尾部插入3
    v.push_back(2);
    v.push_back(1);
    v.push_back(0);
    cout << " 下標 " << v[3] << endl;
    cout << " 迭代器 " << endl;
    for(vector<int>::iterator i = v.begin();i!= v.end();++i)
    {
        cout << *i << " ";
    }
    cout << endl;
    //在第一個元素之前插入111  insert begin+n是在第n個元素之前插入
    v.insert(v.begin(),111);
    //在最后一個元素之后插入222 insert end + n 是在n個元素之后插入
    v.insert(v.end(),222);

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

    vector<int> arr(10);
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = i;
    }
    for(vector<int>::iterator i = arr.begin();i!= arr.end();++i)
    {
        cout << *i << " ";
    }
    cout << endl;

    //刪除 同insert
    arr.erase(arr.begin());

    for(vector<int>::iterator i = arr.begin();i!= arr.end();++i)
     {
        cout << *i << " " ;
     }
    cout << endl ;

    arr.erase(arr.begin(),arr.begin()+5);

    for(vector<int>::iterator i = arr.begin();i!= arr.end();++i)
    {
        cout << *i << " " ;
    }
    cout << endl ;
    return 0 ;
 }

 

　　數組轉置 (<algorithm> reverse)

　　reverse(v.begin(),v.end())

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

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v;
    for(int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

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


    for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

　　排序（<algorithm> sort）

　　sort(v.begin(),v.end())

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

using namespace std;

bool Comp(const int &a,const int &b)
{
    return a>b;
}

int main()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(1);
    v.push_back(3);
    v.push_back(2);
    v.push_back(55);
    v.push_back(-1);
    v.push_back(0);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);
    v.push_back(4);

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

    //默認升序
    sort(v.begin(),v.end());


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

    //用降序 需要自定義一個降序函數
    sort(v.begin(),v.end(),Comp);


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

    return 0;
}

 　  字符串（<string>）

　　輸入

#include<iostream>
#include<string>
#include<cstdio>

using namespace std;

int main()
{
    string s1;
    s1 = "hello";

    string s2;
    char s[1024];
    //scanf 輸入速度比cin快的多
    //scanf 是C函數，不可以輸入string
    scanf("%s",s);
    s2 = s;

    cout << s1 << endl;
    cout << s2 << endl;

    return 0;
}

　

　　尾部添加字符字符串直接用+號 例如： s += 'a'; s += "abc",或者使用append方法，s.append（“123”）

　　刪除 （erase clear）

　　s.erase(it + 1,it + 4); clear（）

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
    string s;
    s = "0123456789";
    cout << s << endl;

    string::iterator it = s.begin();

    //刪除s[3]
    s.erase(it+3);
    cout << s << endl;

    //刪除s[1]~s[3]
    s = "0123456789";
    s.erase(it + 1,it + 4);
    cout << s << endl;

    //全部刪除
    s.clear();
    cout << "clear : " << s << endl;

    return 0;
}

 　　查找（find）

　　用find找到string里面第一個要找到元素（char或者串），找到返回數組下標，找不到返回end（）迭代器

　　string和vector有很多相同的東西，比如length（），size（），empty（），reverse（），相對也容易，就不一一說了。

　　數字化處理（string）

　　經常會遇到這樣一種情況，有一個數字，需要把每一位給提取出來，如果用取余數的方法，花費的時間就會很長，所以可以當成字符串來處理，方便、省時。

　　例子：求一個整數各位數的和

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
    string s;
    s = "123456789";
    int sum = 0;
    for(int i = 0; i < s.size(); ++i)
    {
        switch(s[i])
        {
            case '1': sum += 1;break;
            case '2': sum += 2;break;
            case '3': sum += 3;break;
            case '4': sum += 4;break;
            case '5': sum += 5;break;
            case '6': sum += 6;break;
            case '7': sum += 7;break;
            case '8': sum += 8;break;
            case '9': sum += 9;break;
        }
    }
    
    cout << sum << endl;
    
    return 0;
}

　　string與char *

　　

#include<iostream>
#include<string>
#include<cstdio>

using namespace std;

int main()
{
    string s_string;
    char s_char[1000];
    scanf("%s",s_char);

    s_string = s_char;

    //printf輸出char* 時用c_str處理
    printf(s_string.c_str());
    cout << endl;

    printf("%s",s_char);
    cout << endl;

    cout << s_char << endl;
    cout << s_string << endl;
    return 0;
}

 　　sscanf

　　

#include<iostream>
#include<string>
#include<cstdio>

using namespace std;

int main()
{
    string s1,s2,s3;
    char sa[100],sb[100],sc[100];
    sscanf("abc 123 wcd","%s%s%s",sa,sb,sc);
    s1 = sa;
    s2 = sb;
    s3 = sc;
    cout << s1 << " " << s2 << " " << s3 << endl;

    //將字符串分離成數字，分隔符為',''$'
    int a,b,c;
    sscanf("4,5$6","%d,%d$%d",&a,&b,&c);
    cout << a << " " << b << " " << c << endl;
    return 0;
}

　　string與數值相互轉換( sprintf <sstream> )

#include<iostream>
#include<string>
#include<sstream>
#include<cstdio>

using namespace std;

//c++ 方法 把數轉換為string
string converToString(double x)
{
    ostringstream o;
    if( o << x)
    {
        // str()沒有'\0' c_str有
        return o.str();
    }
    return "error";
}

double converFromString(const string &s)
{
    istringstream i(s);
    double x;
    if( i >> x)
    {
        return x;
    }
    //if error
    return 0.0;
}
int main()
{
    char b[100];
    string s1;

    //c語言方法
    sprintf(b,"%d",1987);
    s1 = b;
    cout << s1 << endl;

    string s2 = converToString(1954);
    cout << s2 << endl;

    string s3 = "202";
    int c = converFromString(s3);
    cout << c << endl;

    string s4 = "casacsa6";
    int d = converFromString(s4);
    cout << d << endl;

    string s5 = "21abf4";
    int f = converFromString(s5);
    cout << f << endl;

    return 0;
}

 

　　set容器

　　set是用紅黑樹的平衡二叉索引樹的數據結構來實現的，插入時，它會自動調節二叉樹排列，把元素放到適合的位置，確保每個子樹根節點的鍵值大於左子樹所有的值、小於右子樹所有的值，插入重復數據時會忽略。set迭代器采用中序遍歷，檢索效率高於vector、deque、list，並且會將元素按照升序的序列遍歷。set容器中的數值，一經更改，set會根據新值旋轉二叉樹，以保證平衡，構建set就是為了快速檢索（python中的set一旦建立就是一個常量，不能改的）。

　　multiset，與set不同之處就是它允許有重復的鍵值。

　　正反遍歷，迭代器iterator、reverse_iterator

#include<iostream>
#include<set>

using namespace std;

int main()
{
    set<int> v;
    v.insert(1);
    v.insert(3);
    v.insert(5);
    v.insert(2);
    v.insert(4);
    v.insert(3);

    //中序遍歷 升序遍歷
    for(set<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    for(set<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit)
    {
        cout << *rit << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

　　自定義比較函數，insert的時候，set會使用默認的比較函數（升序），很多情況下需要自己編寫比較函數。

　　1、如果元素不是結構體，可以編寫比較函數，下面這個例子是用降序排列的（和上例插入數據相同）：

#include<iostream>
#include<set>

using namespace std;

struct Comp
{
    //重載()
    bool operator()(const int &a, const int &b)
    {
        return a > b;
    }
};
int main()
{
    set<int,Comp> v;
    v.insert(1);
    v.insert(3);
    v.insert(5);
    v.insert(2);
    v.insert(4);
    v.insert(3);
  
    for(set<int,Comp>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    for(set<int,Comp>::reverse_iterator rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit)
    {
        cout << *rit << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

　　2、元素本身就是結構體，直接把比較函數寫在結構體內部，下面的例子依然降序：

#include<iostream>
#include<set>
#include<string>

using namespace std;

struct Info
{
    string name;
    double score;

    //重載 <
    bool operator < (const Info &a) const
    {
        return a.score < score;
    }
};
int main()
{
    set<Info> s;
    Info info;

    info.name = "abc";
    info.score = 123.3;
    s.insert(info);

    info.name = "EDF";
    info.score = -23.53;
    s.insert(info);


    info.name = "xyz";
    info.score = 73.3;
    s.insert(info);
    
    for(set<Info>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
    {
        cout << (*it).name << ":" << (*it).score << endl;
    }
    cout << endl;

    for(set<Info>::reverse_iterator rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); ++rit)
    {
        cout << (*rit).name << ":" << (*rit).score << endl;
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

　　multiset與set的不同之處就是key可以重復，以及erase（key）的時候會刪除multiset里面所有的key並且返回刪除的個數。

　　map

　　map也是使用紅黑樹，他是一個鍵值對（key：value映射），便利時依然默認按照key程序的方式遍歷，同set。

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
    map<string,double> m;

    //聲明即插入
    m["li"] = 123.4;
    m["wang"] = 23.1;
    m["zhang"] = -21.9;
    m["abc"] = 12.1;
    for(map<string,double>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
    {
        //first --> key second --> value
        cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

　　用map實現數字分離

　　string --> number

　　之前用string進行過數字分離，現在使用map

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
    map<char,int> m;

    m['0'] = 0;
    m['1'] = 1;
    m['2'] = 2;
    m['3'] = 3;
    m['4'] = 4;
    m['5'] = 5;
    m['6'] = 6;
    m['7'] = 7;
    m['8'] = 8;
    m['9'] = 9;
    /*
        等價於
        for(int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            m['0' + i] = i;
        }
    */

    string sa;
    sa = "9876543210";
    int sum = 0;
    for( int i = 0; i < sa.length(); ++i)
    {
        sum += m[sa[i]];
    }
    cout << sum << endl;
    return 0;
}

　　number --> string

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    map<int,char> m;

    for(int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        m[i] = '0' + i;
    }

    int n = 7;

    string out = "the number is :";
    cout << out + m[n] << endl;

    return 0;
}

　　multimap

　　multimap由於允許有重復的元素，所以元素插入、刪除、查找都與map不同。

　　插入insert（pair<a,b>(value1,value2)）

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    multimap<string,double> m;

    m.insert(pair<string,double>("Abc",123.2));
    m.insert(pair<string,double>("Abc",123.2));
    m.insert(pair<string,double>("xyz",-43.2));
    m.insert(pair<string,double>("dew",43.2));

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

    return 0;
}

 　　至於刪除和查找，erase（key）會刪除掉所有key的map，查找find（key）返回第一個key的迭代器

　　deque

　　deque和vector一樣,采用線性表，與vector唯一不同的是，deque采用的分塊的線性存儲結構，每塊大小一般為512字節，稱為一個deque塊，所有的deque塊使用一個Map塊進行管理，每個map數據項記錄各個deque塊的首地址，這樣以來，deque塊在頭部和尾部都可已插入和刪除元素，而不需要移動其它元素。使用push_back()方法在尾部插入元素，使用push_front()方法在首部插入元素，使用insert()方法在中間插入元素。一般來說，當考慮容器元素的內存分配策略和操作的性能時，deque相對vectore更有優勢。(下面這個圖，我感覺Map塊就是一個list< map<deque名字，deque地址> >)

　　插入刪除

　　遍歷當然可以使用下標遍歷，在這里使用迭代器。

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

int main()
{
    deque<int> d;

    //尾部插入
    d.push_back(1);
    d.push_back(3);
    d.push_back(2);
    for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
    {
        cout << (*it) << " ";
    }
    cout << endl << endl;

    //頭部插入
    d.push_front(10);
    d.push_front(-23);
    for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
    {
        cout << (*it) << " ";
    }
    cout << endl << endl;

    d.insert(d.begin() + 2,9999);
    for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
    {
        cout << (*it) << " ";
    }
    cout << endl << endl;

    //反方向遍歷
    for(deque<int>::reverse_iterator rit = d.rbegin(); rit != d.rend(); ++rit )
    {
        cout << (*rit) << " ";
    }
    cout << endl << endl;

    //刪除元素pop pop_front從頭部刪除元素 pop_back從尾部刪除元素 erase中間刪除 clear全刪
    d.clear();
    d.push_back(1);
    d.push_back(2);
    d.push_back(3);
    d.push_back(4);
    d.push_back(5);
    d.push_back(6);
    d.push_back(7);
    d.push_back(8);
    for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
    {
        cout << (*it) << " ";
    }
    cout << endl;

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

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

    d.erase(d.begin() + 1);
    for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
    {
        cout << (*it) << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

 　　list

　　list<int> l

　　插入：push_back尾部，push_front頭部，insert方法前往迭代器位置處插入元素，鏈表自動擴張，迭代器只能使用++--操作，不能用+n -n，因為元素不是物理相連的。

　　遍歷：iterator和reverse_iterator正反遍歷

　　刪除：pop_front刪除鏈表首元素；pop_back()刪除鏈表尾部元素；erase（迭代器）刪除迭代器位置的元素，注意只能使用++--到達想刪除的位置；remove（key） 刪除鏈表中所有key的元素，clear（）清空鏈表。

　　查找：it = find(l.begin(),l.end(),key)

　　排序：l.sort()

 　　刪除連續重復元素:l.unique() 【2 8 1 1 1 5 1】 --> 【 2 8 1 5 1】

　　bitset

　　從來沒用過，上兩幅圖吧就：

　　stack（后進先出）

　　這個印象深刻，學數據結構的時候做表達式求值的就是用的棧。

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

int main()
{

    stack<int> s;
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(4);
    s.push(5);

    cout << s.size() << endl;

    while(s.empty() != true)
    {
        cout << s.top() << endl;
        s.pop();
    }
    return 0;
}

 

　　stack然我唯一費解之處在於，貌似它沒有iterator，可以試試s.begin()編譯器報錯的。

　　queue（先進先出）

　　queue有入隊push（插入）、出隊pop（刪除）、讀取隊首元素front、讀取隊尾元素back、empty，size這幾種方法

　　priority_queue(最大元素先出)

 

 

 

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

int main()
{

    priority_queue<int> pq;

    pq.push(1);
    pq.push(3);
    pq.push(2);
    pq.push(8);
    pq.push(9);
    pq.push(0);

    cout << "size: " << pq.size() << endl;

    while(pq.empty() != true)
    {
        cout << pq.top() << endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

　　重載操作符同set重載操作符。