C/C++教程
C++一周学习总结（2021/06/27）
STL容器
1 vector容器
1.1 基本概念
vector是将元素放到一个动态数组中，支持随机存取，可以使用下标访问或调用 at() 方法对元素进行读取等操作；
vector在尾部插入与删除元素速度快，在头部与中间插入/删除元素慢，需要将插入元素后的所有元素进行前/后移动。
1.2 对象构造
1.2.1 默认构造函数
vector<int> v1; //存放int数据的vector容器 vector<float> v2; //存放float数据的vector容器 vector<student> v3; //存放student对象的vector容器
[注] <>中也可以存放指针类型，或自定义的类型
1.2.2 带参构造函数
//将另一个vector对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前vector对象 vector(begin,end); vector(n,element); //将n个element拷贝给当前vector对象 //将另一个vector对象拷贝给当前vector对象 vector(const vector &other);
1.3 vector赋值
通过调用assign() 方法来对vector进行赋值，assign() 方法共有四种重载
vector<int> v1;
//第一种，改变vector中的元素个数与内容，下方将v1中赋值2个元素为888
v1.assign(2,888);
//第二种，使用迭代器，将另一个vector对象中元素赋值给v1
v1.assign(v3.begin(), v1.end());
//第三种，使用指针进行赋值
int arr[] = {1,2,3,4,5};
v1.assign(arr,arr+3);
//第四种，直接用=操作符进行赋值
v1 = v2;
1.4 vector容器大小
总共有以下方法
vector<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空 v1.resize(num); //给v1重置大小，若num大于v1中元素个数，则扩充容器，以默认值填充；若num小于v1中元素个数，则会缩短容器，按顺序显示容器中的内容 v1.resize(num,elem); //给容器设置大小为num，元素都为elem
1.5 尾部添加和删除元素
vector<int> v1; //尾部添加元素 v1.push_back(666); //尾部删除元素 v1.pop_back();
1.6 数据的存取
1. 使用下标进行存取
例：v1[2] = 888; // 给v1容器中的第三个元素位置存888
2. 使用 at() 方法
例：v1.at(3) = 666; // 给v1容器中的第四个元素位置存666
3. 使用 front()和back() 方法
front() 方法是返回容器的首元素，back() 方法是返回容器的尾元素
例：v1.front() = 100;
v1.back() = 999;
1.7 插入与删除
调用insert 方法插入元素
insert的用法：
- insert (pos,elem); // pos的位置插入元素elem，返回插入的元素的位置
- insert(pos,n,elem); //pos的位置插入n个elem元素，无返回值
- insert(pos,begin,end); //pos的位置插入[begin,end) 区间的元素，无返回值
调用erase 方法删除单个或多个元素，调用clear方法清空所有元素
erase的用法：
- erase(pos); //干掉pos位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(pos1,pos2); //干掉pos1位置到pos2位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
1.8 vector与迭代器
vector.begin(); //返回第一个元素的迭代器 vector.end(); //返回最后一个元素后的迭代器 vector.rbegin(); //返回倒数第一个元素的迭代器（用来反转元素） vector.rend(); //返回倒数最后一个元素后的迭代器 vector.cbegin(); //返回第一个元素的迭代器，以唯读方式返回 vector.cend(); //返回最后一个元素后的迭代器，以唯读方式返回
2 deque容器
2.1 基本概念
deque和vector一样，也是存放在动态数组中，支持随机存取；但deque是双端数组，vector是单端的，因此deque支持头部和尾部插入删除元素，但同样也是在其他位置插入和删除元素较慢
2.2 对象构造
同vector中用法
2.2.1 默认构造函数
deque<int> v1; //存放int数据的deque容器 deque<float> v2; //存放float数据的deque容器 deque<student> v3; //存放student对象的deque容器
[注] <>中也可以存放指针类型，或自定义的类型
2.2.2 带参构造函数
//将另一个deque对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前vector对象 deque(begin,end); deque(n,element); //将n个element拷贝给当前deque对象 //将另一个deque对象拷贝给当前vector对象 deque(const deque &other);
2.3 赋值
同vector中用法
通过调用assign() 方法来对vector进行赋值，assign() 方法共有三种重载
deque<int> v1; //第一种，改变deque中的元素个数与内容，下方将v1中赋值2个元素为888 v1.assign(2,888); //第二种，使用迭代器，将另一个vector对象中元素赋值给v1 v1.assign(v3.begin(), v1.end()); //第三种，直接用=操作符进行赋值 v1 = v2;
deque还提供两个容器中的内容进行交换的方法：swap();
(vector中也有)
2.4 容器大小
同vector中用法
总共有以下方法
deque<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空 v1.resize(num); //给v1重置大小，若num大于v1中元素个数，则扩充容器，以默认值填充；若num小于v1中元素个数，则会缩短容器，按顺序显示容器中的内容 v1.resize(num,elem); //给容器设置大小为num，元素都为elem
2.5 头部与尾部添加和删除元素
2.5.1 头部添加和删除元素
deque<int> v1; //头部添加元素 v1.push_front(111); //头部删除元素 v1.pop_front();
2.5.2 尾部添加和删除元素
同vector中用法
deque<int> v1; //尾部添加元素 v1.push_back(666); //尾部删除元素 v1.pop_back();
2.6 数据存取
同vector中用法
1. 使用下标进行存取
例：v1[2] = 888; // 给v1容器中的第三个元素位置存888
2. 使用 at() 方法
例：v1.at(3) = 666; // 给v1容器中的第四个元素位置存666
3. 使用 front()和back() 方法
front() 方法是返回容器的首元素，back() 方法是返回容器的尾元素
例：v1.front() = 100;
v1.back() = 999;
2.7 插入与删除
同vector中用法
调用insert 方法插入元素
insert的用法：
- insert (pos,elem); // pos的位置插入元素elem，返回插入的元素的位置
- insert(pos,n,elem); //pos的位置插入n个elem元素，无返回值
- insert(pos,begin,end); //pos的位置插入[begin,end) 区间的元素，无返回值
调用erase 方法删除单个或多个元素，调用clear方法清空所有元素
erase的用法：
- erase(pos); //干掉pos位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(pos1,pos2); //干掉pos1位置到pos2位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
2.8 deque与迭代器
同vector中用法
deque.begin(); //返回第一个元素的迭代器 deque.end(); //返回最后一个元素后的迭代器 deque.rbegin(); //返回倒数第一个元素的迭代器（用来反转元素） deque.rend(); //返回倒数最后一个元素后的迭代器 deque.cbegin(); //返回第一个元素的迭代器，以唯读方式返回 deque.cend(); //返回最后一个元素后的迭代器，以唯读方式返回
3 list容器
3.1 基本概念
list是一个双向链表容器，删除与插入元素更高效，不能进行随机读取数据。
3.2 对象构造
3.2.1 默认构造函数
同vector中用法
list<int> v1; //存放int数据的vector容器 list<float> v2; //存放float数据的vector容器 list<student> v3; //存放student对象的vector容器
[注] <>中也可以存放指针类型，或自定义的类型
3.2.2 带参构造函数
//将另一个list对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前list对象 list(begin,end); list(n,element); //将n个element拷贝给当前list对象 //将另一个vector对象拷贝给当前vector对象 list(const list &other);
3.3 赋值
同vector中用法
通过调用assign() 方法来对list进行赋值，assign() 方法共有三种重载
list<int> v1; //第一种，改变deque中的元素个数与内容，下方将v1中赋值2个元素为888 v1.assign(2,888); //第二种，使用迭代器，将另一个vector对象中元素赋值给v1 v1.assign(v3.begin(), v1.end()); //第三种，直接用=操作符进行赋值 v1 = v2;
同样也有swap方法
3.4 容器大小
同vector中用法
总共有以下方法
list<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空 v1.resize(num); //给v1重置大小，若num大于v1中元素个数，则扩充容器，以默认值填充；若num小于v1中元素个数，则会缩短容器，按顺序显示容器中的内容 v1.resize(num,elem); //给容器设置大小为num，元素都为elem
3.5 头部与尾部添加和删除元素
list也可以进行头部和尾部进行添加删除元素，用法同deque
2.5.1 头部添加和删除元素
list<int> v1; //头部添加元素 v1.push_front(111); //头部删除元素 v1.pop_front();
2.5.2 尾部添加和删除元素
同vector中用法
list<int> v1; //尾部添加元素 v1.push_back(666); //尾部删除元素 v1.pop_back();
3.6 数据存取
不能采用下标进行数据的存取，必须遍历所有元素，进行存取。提供front和back方法，进行存取首尾元素
for (list<int>::const_iterator it = lits1.cbegin(); it != lits1.cend(); it++) {
cout << "lits1的是值: " << *it << endl;
}
3.7 插入与删除
插入同vector中用法
调用insert 方法插入元素
insert的用法：
- insert (pos,elem); // pos的位置插入元素elem，返回插入的元素的位置
- insert(pos,n,elem); //pos的位置插入n个elem元素，无返回值
- insert(pos,begin,end); //pos的位置插入[begin,end) 区间的元素，无返回值
调用erase 方法删除单个或多个元素，调用clear方法清空所有元素
erase的用法：
- erase(pos); //干掉pos位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(pos1,pos2); //干掉pos1位置到pos2位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
调用remove方法，删除容器的特定元素
用法：remove(elem) 删除容器中为elem的元素
3.8 list与迭代器
同vector中用法
list.begin(); //返回第一个元素的迭代器 list.end(); //返回最后一个元素后的迭代器 list.rbegin(); //返回倒数第一个元素的迭代器（用来反转元素） list.rend(); //返回倒数最后一个元素后的迭代器 list.cbegin(); //返回第一个元素的迭代器，以唯读方式返回 list.cend(); //返回最后一个元素后的迭代器，以唯读方式返回
3.9 反序排列
调用reverse方法，将元素按倒序显示
4 变参模板，完美转发和emplace
容器中添加对象，通过使用emplace_back方法和emplace方法，可以直接传入对象的实参
[例] 代码：
#include <iostream>
#include <list>
#include <deque>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;
class Student {
public:
Student();
Student(string name, int age = 0);
~Student();
Student(const Student &stu);
public:
string name;
int age;
};
Student::Student(){}
Student::Student(string name, int age) {
this->name = name;
this->age = age;
cout << "调用有参的构造函数" << endl;
cout << "姓名：" << name << " 性别：" << age << endl;
}
Student::~Student() {
cout << "调用析构函数" << endl;
}
Student::Student(const Student &stu) {
cout << "调用拷贝函数" << endl;
}
int main() {
list<Student> liStu(8);
vector<Student> vStu(8);
deque<Student> dqStu(8);
Student stu1("小花", 19);
vStu.push_back(stu1);
vStu.emplace_back("小花",19); //尾部插入对象，C++11新特性：变参模板和完美转发，相当于push_back方法
vStu.emplace(vStu.end(), "小美", 18); //相当于insert方法
liStu.emplace_back("小花",19);
liStu.emplace(liStu.end(), "小美", 18);
dqStu.emplace_back("小花", 19);
dqStu.emplace(dqStu.end(), "小美", 18);
return 0;
}
5 set&multiset容器
5.1 基本概念
set与multiset是一个集合容器，set只能存入唯一值，multiset可以存入重复值，set与multiset会对元素进行排序，默认从小到大排序。
他们数据结构采用红黑树来实现，能快速访问元素，插入和删除元素速度也较快
5.2 对象构造
5.2.1 默认构造函数
set<int> v1; //存放int数据的set容器 set<float> v2; //存放float数据的set容器 set<student> v3; //存放student对象的set容器 multiset<int> v1; //存放int数据的multiset容器 multiset<float> v2; //存放float数据的multiset容器 multiset<student> v3; //存放student对象的multiset容器
[注] <>中也可以存放指针类型，或自定义的类型
5.2.2 带参构造函数
//将另一个set对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前set对象 set(begin,end); //将另一个vector对象拷贝给当前vector对象 set(const set &other); //将另一个multiset对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前multiset对象 multiset(begin,end); //将另一个multiset对象拷贝给当前multiset对象 multiset(const multiset &other);
5.3 赋值
set与multiset赋值方式都是通过拷贝构造函数或重载等号运算符进行赋值
set(const set &s); set &operator= (const set &s); multiset(const multiset &s); multiset &operator= (const multiset &s);
set与multiset也都有swap方法，实现交换功能
5.4 容器大小
set与multiset没有resize方法
总共有以下方法
set<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空 multiset<int> v2; v2.size(); //返回v2中元素的个数 v2.empty(); //判断v2容器是否为空
5.5 数据的查找
set.find(elem); //查找elem元素，返回指向elem的迭代器 set.count(elem); //统计elem的个数，set只有0/1，multiset可能大于1 set.lower_bound(elem); //返回第一个 ≥ elem的迭代器 set.upper_bound(elem); //返回第一个＞ elem的迭代器 set.equal_range(elem); //返回与elem相等的上下区间，左闭右开
multiset也是有相同的方法
5.6 插入与删除
5.6.1 插入与pair对组
调用insert 方法插入元素，insert方法中有返回为迭代器的，也有返回pair对组的。
对组pair<T1, T2>，T1和T2类型可以一致或不一致，也可以是自定义类。
pair.first 就是访问第一个的内容，类型为T1类型，
pair.second 访问第二个我的内容，类型为T2类型
5.6.2 删除
调用erase 方法删除单个或多个元素，调用clear方法清空所有元素
erase的用法：
- erase(pos); //干掉pos位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(pos1,pos2); //干掉pos1位置到pos2位置的元素（左闭右开），后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(elem); //删除容器中elem元素
5.7 set&multiset与迭代器
同vector中用法
set.begin(); //返回第一个元素的迭代器 set.end(); //返回最后一个元素后的迭代器 set.rbegin(); //返回倒数第一个元素的迭代器（用来反转元素） set.rend(); //返回倒数最后一个元素后的迭代器 set.cbegin(); //返回第一个元素的迭代器，以唯读方式返回 set.cend(); //返回最后一个元素后的迭代器，以唯读方式返回
multiset与set相同
5.8 仿函数
set与multiset里存入的元素默认会升序排序，因为默认使用了less方法进行排序
也可以给创建容器对象时指定以哪种方式进行排序
[例] set<int,greater<int>> sg; 使用greater方法，元素将降序排序
我们也可以自定义自己的排序方法进行使用
[例] 使用自定义的方法，将学生对象按照年龄升序排序
#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
#include <set>
using namespace std;
class Student {
public:
Student();
Student(string name, int age = 0);
~Student();
Student(const Student &stu);
bool operator<(const Student &stu) const;
bool operator>(const Student &stu) const;
public:
string name;
int age;
};
Student::Student(string name, int age) {
this->name = name;
this->age = age;
}
Student::~Student() {
}
Student::Student(const Student &stu) {
name = stu.name;
age = stu.age;
}
bool Student::operator<(const Student &stu) const {
return age < stu.age;
}
bool Student::operator>(const Student &stu) const {
return age > stu.age;
}
class stuFun {
public:
bool operator()(const Student &stu1, const Student &stu2) {
return stu1.age < stu2.age;
}
};
int Set() {
stuFun sf;
set<Student, stuFun> setStu;
Student stu1("小花",20);
Student stu2("小美",22);
bool ret = sf(stu1, stu2); //比较stu1和stu2的年龄
cout << ret << endl;
for (set<Student, stuFun>::iterator it = setStu.begin(); it != setStu.end(); it++) {
cout << it->name << " 年龄: " << it->age << endl;
}
return 0;
}
6 map&multimap容器
6.1 基本概念
map是关联式容器，存放的键值对(key,value)，基于key进行检索数据。
- map中的key是唯一的，map中的元素也是按照一定顺序进行排列的，因此也不能插入到指定位置。multimap中的key可以重复
- map的底层也是采用的红黑树，访问与插入删除元素较快
- map支持[] 操作符，可以使用map[key]来访问key对应的值，multimap不支持[] 操作符
6.2 对象构造
6.2.1 默认构造函数
map<T1,T2> v1; //key为T1类型，value为T2类型 multimap<T1,T2> v1; //key为T1类型，value为T2类型
[注] T1，T2可以使用指针类型或自定义的类型
6.2.2 带参构造函数
//将另一个map对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前map对象 map(begin,end); //将另一个vector对象拷贝给当前vector对象 map(const map &other); //将另一个multimap对象中[begin,end)区间内的元素拷贝给当前multimap对象 multimap(begin,end); //将另一个multimap对象拷贝给当前multimap对象 multimap(const multimap &other);
6.3 赋值
map与multimap赋值方式都是通过拷贝构造函数或重载等号运算符进行赋值
map(const map &s); map &operator= (const map &s); multimap(const multimap &s); multimap &operator= (const multimap &s);
map与multimap也都有swap方法，实现交换功能
6.4 容器大小
map与multimap没有resize方法
总共有以下方法
map<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空 multimap<int> v2; v2.size(); //返回v2中元素的个数 v2.empty(); //判断v2容器是否为空
6.5 数据的查找
map.find(key); //查找key元素，返回指向元素所在的迭代器 map.count(key); //统计key的个数，map只有0/1，multimap可能大于1 map.lower_bound(key); //返回第一个 ≥ key的迭代器 map.upper_bound(key); //返回第一个＞ key的迭代器 map.equal_range(key); //返回与key相等的上下区间，左闭右开
multimap也是有相同的方法
6.6 插入与删除
6.6.1 插入
调用insert 方法插入元素，有四种方式插入元素：
- mapStudent.insert(pair<int,string>(1,“”张三”));
- mapStudent,insert(make_pair(2,“李四”));
- mapStudent.insert(map<int,string>::value_type(3,“王五”));
- mapStudent[5] = “张龙”;
前三种方式返回值都为pair<iterator,bool>，第四种方式若存在key=5的元素，value将会被覆盖，若不存在key=5的元素，会插入key=5的元素
6.6.2 删除
调用erase 方法删除单个或多个元素，调用clear方法清空所有元素
erase的用法：
- erase(pos); //干掉pos位置的元素，后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(pos1,pos2); //干掉pos1位置到pos2位置的元素（左闭右开），后面元素往前移动，返回删除后的位置
- erase(key); //删除容器中为key的元素
- map.erase(key_type *first, key_type *last); //删除数组指定的左开右闭区间内特定的key对应的对组
6.7 map&multimap与迭代器
同vector中用法
map.begin(); //返回第一个元素的迭代器 map.end(); //返回最后一个元素后的迭代器 map.rbegin(); //返回倒数第一个元素的迭代器（用来反转元素） map.rend(); //返回倒数最后一个元素后的迭代器 map.cbegin(); //返回第一个元素的迭代器，以唯读方式返回 map.cend(); //返回最后一个元素后的迭代器，以唯读方式返回
multimap与map相同
7 queue容器
7.1 基本概念
queue是一个队列容器，先进先出。默认情况下queue是采用的deque容器实现的，但只能在前端刪除元素，在后端插入元素
7.2 对象构造
7.2.1 默认构造函数
queue<int> v1; //存放int数据的queue容器 queue<float> v2; //存放float数据的queue容器 queue<student> v3; //存放student对象的queue容器
[注] <>中也可以存放指针类型，或自定义的类型
7.2.2 带参构造函数
queue也可以使用list来存储元素：queue<int,list> qList;
但不能使用 vector/set/multiset/map/multimap
7.3 赋值
queue赋值方式都是通过拷贝构造函数或重载等号运算符进行赋值
queue(const queue &s); queue &operator= (const queue &s);
queue也有swap方法，实现交换功能
7.4 容器大小
queue没有resize方法
总共有以下方法
queue<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空
7.5 数据的存取
不能采用下标进行数据的存取，也无法使用迭代器进行读写数据。提供front和back方法，可进行存取首尾元素
7.6 插入与删除
queue没有insert和erase方法，只能通过push方法添加元素，pop方法移除元素
7.7 priority_queue
priority_queue也叫优先级队列，入队顺序不变，但出队顺序按照优先级从高到低进行，优先级高的先出队
[例] 未完待续。。。。
8 stack容器
8.1 基本概念
stack是一个堆栈容器，先进后出。默认情况下stack也是采用的deque容器实现的，但只能在后端刪除和插入元素
7.2 对象构造
7.2.1 默认构造函数
stack<int> v1; //存放int数据的stack容器 stack<float> v2; //存放float数据的stack容器 stack<student> v3; //存放student对象的stack容器
[注] <>中也可以存放指针类型，或自定义的类型
7.2.2 带参构造函数
stack也可以使用list/vector/queue来存储元素：
stack<int,list<int>> sList; stack<int,vector<int>> sVector; stack<int,queue<int>> sQueue;
但不能使用 set/multiset/map/multimap
7.3 赋值
stack赋值方式都是通过拷贝构造函数或重载等号运算符进行赋值
stack(const stack &s); stack &operator= (const stack &s);
stack也有swap方法，实现交换功能
7.4 容器大小
stack没有resize方法
总共有以下方法
stack<int> v1; v1.size(); //返回v1中元素的个数 v1.empty(); //判断v1容器是否为空
7.5 数据的存取
不能采用下标进行数据的存取，也无法使用迭代器进行读写数据。提供top方法，返回最后一个压栈的元素
7.6 插入与删除
与queue一样，stack也没有insert和erase方法，只能通过push方法添加元素，pop方法移除元素
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