C++之STL容器详解（包含十种常用容器）

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文章目录

  • 前言
  • 一、string 类
  • 二、vector 容器
  • 三、set 容器
  • 四、queue 容器
  • 五、priority_queue 容器
  • 六、stack 容器
  • 七、dequeue 容器
  • 八、map 容器
  • 九、pair 容器
  • 十、bitset 容器

    前言

    C++的STL是提高编写效率的一个利器，是算法类竞赛必不可少的工具，本篇博客将详细总结C++STL的各种容器及其常用方法，包括：

    C++之STL容器详解（包含十种常用容器）
    （图片来源网络，侵删）
    • string 类
    • vector 容器
    • set 容器
    • queue 容器
    • priority_queue 容器
    • stack 容器
    • dequeue 容器
    • map 容器
    • pair 容器
    • bitset 容器

      一、string 类

      string类本不是STL的容器，但是它与STL容器有着很多相似的操作，因此，把string放在这里一起进行介绍。C++中的string类相当于是字符数组，但是其更方便于我们的操作，而且不需要在输入之前初始化字符数组的容量，节省空间。

      #include
/*string 生成*/
string str("123"); //"123"
string str(3,"1"); //"111"
string str = "123"; //"123"
/*string 头尾*/
str.front(); //第一个元素 
str.back(); //最后一个元素 
/*string 迭代器*/
string::iterator iter //一个string的迭代器
str.begin() //指向str第一个元素位置的迭代器 
str.end() //指向str最后一个元素后一个位置的迭代器 
/*string 插入*/
str.push_back('a'); //在尾部插入一个字符
str.insert(s1.begin(), 'a'); //在指定位置前面插入一个字符
/*string 删除*/
str.pop_back(); //删除最后一个元素 
str.erase(str.begin()); //删除迭代器指向元素
str.erase(str.begin()+1, str.end()-2); //删除指定区间的元素
str.erase(1, 6); //删除从索引（1）开始的n（6）个字符
/*string 替换*/
str.replace(str.begin(), str.begin + 5, "boy"); //替换迭代器指定的区间
str.replace(6, 5, "girl"); //替换索引指定的区间，从下标6开始的五个元素 
/*string 拼接*/
str1.append(str2); //str1str2
str1 = str1 + str2; //str1str2
/*string 容量*/
str.size()
str.length()
/*string 遍历*/
for(int i = 0; i str2为1，反之-1
/*sting 查找*/
str.find("123") //从前往后找，若找到，返回首字母下标；反之，返回-1
str.rfind("123") //从后往前找
str.find_first_of("123") //查找第一个属于该字符串的字符返回下标
str.find_first_not_of("123")
str.find_last_of("123")
str.find_last_not_of("123")
/*string 某元素个数*/
str.count('a'); //返回str里a字符的个数 
/*string 分割*/
str.substr(2, 5); //返回从索引2开始的五个元素组成的字符串 
/*string 判空*/
str.empty() //返回布尔值 
/*string 清空*/
str.clear();

      二、vector 容器

      vector是变长数组（节省空间），支持随机访问，不支持在任意位置 O(1) 插入。为了保证效率，元素的增删一般应该在末尾进行。（以下typename均用int举例）

      #include 
/*vector 生成*/
vector vct(3); //0 0 0
vector vct(3, 5); //5 5 5
vector vct{1, 2, 3}; //1 2 3
/*vector 头尾*/
vct.front(); //第一个元素 
vct.back(); //最后一个元素 
/*vector 迭代器*/
vector::iterator iter //一个vector的迭代器
vct.begin() //指向vct第一个元素位置的迭代器 
vct.end() //指向vct最后一个元素后一个位置的迭代器
/*vector 插入*/
vct.push_back(2); //在尾部插入一个2
vct.insert(vct.begin(), 2); //在指定位置前面插入一个元素
/*vector 删除*/
vct.pop_back();
vct.erase(vct.begin());
vct.erase(vct.begin()+1, vct.end()-2);
vct.erase(1, 6);
/*vector 容量*/
vct.size()
/*vector 遍历*/
for(int i = 0; i  

      三、set 容器
       
 
 
      头文件set主要包括set和multiset（两者方法相同，所以以下只用set举例）两个容器，分别是“有序集合”和“有序多重集合”，即前者的元素不能重复，而后者可以包含若干个相等的元素，两者都会将其容器内的元素从小到大自动排序。set和multiset的内部实现是一棵红黑树，它们支持的函数基本相同。（下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*set 生成*/
set st;
/*set 迭代器*/
set::iterator iter 
st.begin() 
st.end() 
/*set 插入*/
st.insert(2); //插入一个元素
/*set 删除*/
st.erase(st.begin()); //删除迭代器指向元素 
st.erase(2); //删除所有为2的元素 
/*set 容量*/
st.size()
/*set 查找*/
st.find(2) //从前往后找，若找到，返回指向该处的迭代器；反之，返回迭代器st.end()
st.lower_bound(x) //二分查找大于等于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
st.upper_bound(x) //二分查找大于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
/*set 某元素个数*/
st.count(2); //返回容器里2的个数
/*set 判空*/
st.empty() //返回布尔值 
/*set 清空*/
st.clear();

       

      四、queue 容器
       
 
 
      头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。其中queue容器相当于队列，满足先进先出的原则，即队尾出、队首进。（以下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*queue 生成*/
queue q;
/*queue 头尾*/
q.front();
q.back();
/*queue 插入*/
q.push(2); //在队尾插入一个元素 
/*queue 删除*/
q.pop(); //在队首删除一个元素
/*queue 容量*/
q.size();
/*queue 判空*/
q.empty()

       

      五、priority_queue 容器
       
 
 
      头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。其中priority_queue容器相当于大根堆（或者小根堆），大根堆每次堆顶是最大元素，小根堆每次堆顶是最小元素。（以下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*priority_queue 生成*/
priority_queue q; //大根堆
priority_queue q; //小根堆
/*priority_queue 插入*/
q.push(2); //把一个元素插入堆 
/*priority_queue 删除*/
q.pop(); //删除堆顶的元素 
/*priority_queue 堆顶*/
q.top(); //返回堆顶元素 
/*priority_queue 容量*/
q.size();
/*priority_queue 判空*/
q.empty()

       

      六、stack 容器
       
 
 
      stack容器相当于栈，满足先进后出的原则，即插入和删除都只能再栈顶操作。（以下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*stack 生成*/
stack sk;
/*stack 插入*/
sk.push(2); //把一个元素放入栈 
/*stack 删除*/
sk.pop(); //删除栈顶的元素 
/*stack 栈顶*/
sk.top(); //返回栈顶元素 
/*stack 容量*/
sk.size();
/*stack 判空*/
sk.empty()

       

      七、dequeue 容器
       
 
 
      双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。它就像是vector和queue的结合。与vector相比，deque在头部增删元素仅需要 O(1)的时间；与queue相比，deque像数组一样支持随机访问。（以下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*dequeue 生成*/
dequeue dq;
/*dequeue 头尾*/
dq.front();
dq.back();
/*dequeue 迭代器*/
dq.begin() 
dq.end()
/*dequeue 插入*/
dq.push_front(2); //头插入 
dq.push_back(2); //尾插入 
/*dequeue 删除*/
dq.pop_front(); //头删除 
dq.pop_back(); //尾删除 
/*dequeue 容量*/
dq.size();
/*dequeue 判空*/
dq.empty()
/*dequeue 清空*/
dq.clear();

       

      八、map 容器
       
 
 
      map容器是一个键值对key-value的映射，其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。map的key和value可以是任意类型。（以下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*map 生成*/
map name;
map mp;
/*map 迭代器*/
map::iterator iter
mp.begin() 
mp.end() 
/*map 键值*/
iter->first //key
iter->second //value
/*map 插入*/
mp[2] = 5; //直接添加
mp.insert(pair(2, 5)); //insert一个pair
/*删除*/
mp.erase(iter); //删除迭代器所指的键值对 
/*map 容量*/
mp.size()
/*map 查找*/
mp.find(2) //从前往后找，若找到，返回指向该处的迭代器；反之，返回迭代器mp.end()
/*map 某元素个数*/
st.count(2); //返回key为2的个数（map中只可能是0或者1） 
/*map 判空*/
mp.empty() //返回布尔值 
/*map 清空*/
mp.clear();

       

      九、pair 容器
       
 
 
      pair相当于将两份数据打包成一对，两份数据的数据类型任意，多与其他容器混合使用，单独使用的情况比较少。（以下typename均用int举例）
       
 

      #include 
/*pair 生成*/
pair pr = make_pair(0,1);
pair pr(0, 1);
/*pair 两个值*/
pr.first 
pr.second 
/*pair 多与其他容器结合使用*/
set st;
vector vct(mp.begin(), mp.end());

       

      十、bitset 容器
       
 
 
      bitset容器相当于是01数组，其方便之处是可以直接按位（下标）进行位运算，但是要注意下标从小到大依次存低位到高位，是逆序的。
       
 

      #include
/*bitset 生成*/
bitset bt; //生成4位二进制数，初始化为0000
bitset bt(12); //生成8位二进制数，且将10进制数12转化为2进制数存入其中
bitset bt(str); //str可以是只有01的字符串或者字符数组
/*bitset 位运算相关*/
bt1 |= bt2; //两个二进制数取或操作 
bt1 &= bt2; //两个二进制数取与操作 
bt1 ^= bt2; //取异或
bt1 = ~bt1; //取反
bt1
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