C++ 提高编程

本文主要是介绍C++ 提高编程，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术

1 模板

1.1 模板的概念

模板就是建立通用的模具，提高代码的复用性

1.2 模板的特点

模板不能直接使用，他只是一个框架
模板的通用并不是万能的

1.3 函数模板

c++的另外一种编程思想 称为泛型编程，主要利用的技术就是模板。
C++提供的两种模板机制： 函数模板和类模板

1.3.1 函数模板语法

函数模板通过建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型都不用具体指定，而是用一个虚拟的类型来代表。

语法：

#写法一：
template<typename T>
函数声明或定义

#写法二：
template<class T>
函数声明或定义

# template: 声明创建模板
# typename / class  表明其后面的符号T 是一种通用的数据类型
# T 通用数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

示例：

//交换整型函数
void swapInt(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//交换浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b) {
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//利用模板提供通用的交换函数
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	
	//swapInt(a, b);

	//利用模板实现交换
	//1、自动类型推导
	mySwap(a, b);

	//2、显示指定类型
	mySwap<int>(a, b);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

函数模板利用关键字 template。
使用函数模板有两种方式： 自动类型推导 和 显示指定类型。
模板的目的是提高复用性，将类型参数化。

1.3.2 函数模板注意事项

注意事项

自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T，才能够使用。
模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用。

示例

#include <iostream>
using namespace std;

//利用模板提供通用的交换函数
template<class T>
void mySwap(T &a, T &b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

// 1、自动类型推导，必须导出一致的数据类型T，才可以使用
void test01() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';

	mySwap(a, b); // 正确， a和b的类型一致，可以自动推导
	//mySwap(a, c);  // 错误，int 和 char 类型不一致，不能推导出一直的T类型
}

// 2、模板必须要确定出T的类型才能够使用
template <class T>
void func() {
	cout << "func 调用！" << endl;
}

void test02() {
	//func();  // 报错，显示必须要确定T的类型才能使用，尽管现在 没有使用T。
	func<int>();  // 利用显示指定类型的方式，给定T的类型后才可以使用模板。
}

int main()
{
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

使用模板时，必须给定出通用数据类型T ，如test01。
并且能够推导出一致的类型，如test02。

1.3.3 函数模板案例

案例描述

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数据进行排序。
排序规则从小到大，排序算法为选择排序。
分别利用char数组和int数组进行测试。

实例

#include <iostream>
using namespace std;

// 交换的模板
template<class T>
void mySwap(T &a, T &b) {
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

template<class T>
void mysort(T arr[], int len) {
	for (T i = 0; i < len; i++)
	{
		for (T j = i + 1; j < len; j++)
		{
			T max = i;
			if (arr[max] < arr[j]) {
				mySwap(arr[max], arr[j]);
			}
		}
	}
}

//
template<class T>
void PrintArray(T arr[], int len) {
	for (T i = 0; i < len; i++) {
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	// 测试int数组
	int intArr[] = { 7,5,8,1,3,9,2,4,6 };
	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
	mysort(intArr, num);
	PrintArray(intArr, num);
}

void test02() {
	// 测试int数组
	char charArr[] = "bdhnsyg";
	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
	mysort(charArr, num);
	PrintArray(charArr, num);
}

int main() {
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

模板可以提高代码的复用性。

1.3.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板的区别：

普通函数在调用的时候可以发生自动类型转换（隐式类型转换）。
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换。
如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换。

示例

#include <iostream>
using namespace std;

//普通函数
int myAdd01(int a, int b)
{
  return a + b;
}

// 函数模板
template<class T>
T myAdd02(T a, T b) {
  return a + b;
}

// 使用函数模板时，如果利用自动类型推导，不会发生自动类型转换，即隐式类型转换
void test01() {
  int a = 10;
  int b = 20;
  char c = 'c';

  cout << myAdd01(a, c) << endl; // 正确，将char类型的c 隐式转换成int；
  //cout << myAdd02(a, c) << endl; // 错误，编译器提示，没有与参数列表匹配的函数模板,myadd02(int，char)
  cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;  //正确，如果使用显示指定类型，可以发生隐式类型转换
  cout << myAdd02<char>(a, c) << endl;  //输出是m
}

int main() {
  test01();

  system("pause");
  return 0;
}

总结

建议使用显示指定类型的方式，调用函数模板，因为这样可以自己确定通用类型T。

1.3.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数。
可以通过空模板参数列表来**强制调用函数模板**。
函数模板也可以发生重载。
如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板。

示例

#include<iostream>
using namespace std;

void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}

template<class T>
void myPrint(T a, T b) {
	cout << "调用的模板函数" << endl;
}

template<class T>
void myPrint(T a, T b, T c) {
	cout << "调用的重载的模板函数" << endl;
}

void test01() {
	// 1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
	// 注意：如果告诉编译器 普通函数有，但是只有声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到。
	int a = 10;
	int b = 20;
	myPrint(a, b); //函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数。

	// 2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
	myPrint<>(a, b); // 调用模板函数

	// 3、函数模板也可以发生重载
	int c = 30;
	myPrint(a, b, c);

	// 4、如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
	char c1 = 'b';
	char c2 = 'c';
	myPrint(c1, c2);  // 调用函数模板
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

既然提供了函数模板，最好不要再提供普通函数，否则容易出现二义性。

1.3.6 模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的。

例如

template<class T>
void f(T a, T b){
	a = b;
}

上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现。

再例如

template<class T>
void f(T a, T b){
	if（a>b）{....} ;
}

在上述代码中，如果T的数据类型传入的是像Person这样自定义数据类型，也无法正常运行。
因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板。

示例：

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

class Person
{
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

template<class T>
bool myCompare(T &a, T &b) {
	if (a == b) {
		return true;
	}
	else {
		return false;
	}
}

// 具体化  以template<>开头 和 显示具体化的原型 ，并通过名称来指出类型
// 具体化优先于常规模板
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2) {  // 这里的 template<> 是告诉编译器这个 是 模板的 重载
	if (p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
	{
		return true;
	}
	else {
		return false;
	}
}


void test01() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	// 内置数据类型可以直接使用通用的函数模板
	bool ret = myCompare(a, b);
	if (ret) {
		cout << "a = b" << endl;
	}
	else {
		cout << "a ！= b" << endl;
	}
}

void test02() {
	Person p1("Tom", 10);
	Person p2("Tom", 20);
	// 自定义数据类型，不会调用普通的函数模板
	// 可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型
	bool ret = myCompare(p1, p2);
	if (ret) {
		cout << "p1 = p2" << endl;
	}
	else {
		cout << "p1 ！= p2" << endl;
	}
}

int main() {

	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板。

1.4 类模板

1.4.1 类模板语法

类模板作用：

建立一个通用类，类中的成员 数据类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template <class T>
类

示例：

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

template<class  NameType, class AgeType>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void ShowPerson() {
		cout << "name: " << this->m_Name << "  age: " << this->m_Age << endl;
	}

	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

void test01() {
	Person<string,int> p1("孙悟空",999);
	Person<string,int> p2("猪八戒", 999);
	p1.ShowPerson();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

类模板和函数模板语法类似，在声明模板template后面加类，此类称为类模板。

1.4.2 类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

类模板没有自动类型推导的使用方式
类模板在模板参数列表中可以有默认参数。

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

//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->m_Name << "  age: " << this->m_Age << endl;
	}
	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

void test01() {
	Person<string, int> p1("孙悟空", 1000);  // 类模板使用时候，不可以使用自动类型推导，必须使用显示指定类型的方式，使用类模板。
	p1.showPerson();
}

void test02() {
	Person<string> p2("猪八戒", 999);  // 类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数
	p2.showPerson();
}

int main() {

	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

类模板只能 使用显示指定类型 方式。
类模板中的模板参数列表中可以有默认参数。

1.4.3 类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

普通类中的成员函数一开始就可以创建
类模板中的成员函数在调用时才可以创建

示例：

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

class Person1
{
public:
	void showPerson1()
	{
		cout << "Person1 show" << endl;
	}
};

class Person2
{
public:
	void showPerson2()
	{
		cout << "Person2 show" << endl;
	}
};

template<class T>
class MyClass
{
public:
	T obj;

	//类模板中的成员函数，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时在生成
	void func1() { obj.showPerson1();}
	void func2() { obj.showPerson2();}
};

void test01() {
	MyClass<Person1> p;
	p.func1();
	// 出错的原因，一开始 T obj类型无法确定，只有在创建类模板的时候才能确定他的数据类型，以及他的内部有没有这个函数。
	//p.func2();  // 编译错误，说明函数调用才会去创建成员函数
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

1.4.4 类模板对象做函数参数

学习目标

类模板实例化的对象，向函数传参的方式

一共有三种传入方式

指定传入的类型：直接显示对象的数据类型
参数模板化：将对象中的参数变为模板进行传递
整个类模板化：将这个对象类型模板化进行传递

示例：

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

template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	void ShowPerson() {
		cout << "Name: " << this->m_Name << " Age: " << this->m_Age << endl;
	}

	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

// 1、直接指定传入的类型
void printPerson1(Person<string, int> &p) {
	p.ShowPerson();
}

void test01() {
	Person<string> p1("孙悟空",999);
	printPerson1(p1);
}

// 2、参数模板化
template<class T1,class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> &p) {
	p.ShowPerson();
	cout << "T1的类型为：" << typeid(T1).name() << endl;
	cout << "T2的类型为：" << typeid(T2).name() << endl;
}

void test02() {
	Person<string, int> p2("猪八戒", 99);
	printPerson1(p2);
}

// 3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T &p) {
	cout << "T的类型为：" << typeid(T).name() << endl;
	p.showPerson();
}

void test03() {
	Person<string, int> p3("唐僧", 39);
	printPerson1(p3);
}

int main() {
	test01();
	test02();
	test03();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参。
使用比较广泛的是第一种：指定传入的类型。

1.4.5 类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意以下几点：

当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指出父类中T的类型。
如果不指出，编译器无法给子类分配内存。
如果想灵活指定出父类中的T的类型，子类也需要变为类模板。

示例：

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

template<class T>
class Base
{
	T m;
};

//class son : public Base{}; //错误，c++编译器需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承
class Son: public Base<int>{};

void test01() {
	Son c;
}

// 如果父类是类模板，子类需要指定出父类中的T的数据类型。
// 类模板继承类模板，可以用T2指定父类中的T类型
template<class T1, class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{
public:
	Son2() {
		cout << typeid(T1).name() << endl;
		cout << typeid(T2).name() << endl;
	}
};

void test02() {
	Son2<int, char> child1;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

如果父类是类模板，子类需要指定出父类中的T的数据类型。

1.4.6 类模板成员函数类外实现

学习目标：

能够掌握类模板中的成员函数类外实现。

示例：

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

// 类模板中成员函数类外实现
template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
	//成员函数类内声明
	Person(T1 name, T2 age);
	void showPerson();

public:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

// 构造函数 类外实现
template<class T1,class T2>
// 普通的成员函数类外实现是 作用域Person::Person(T1 name,T2 age),
// 但是这里的T1和T2不知道 所以我们要加上 上面的template<class T1,class T2>。
// 此外我们这里实现的是 类模板的 类外实现，我们还需要在作用域上也加T1,T2   Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)，告诉编译器这个是类模板
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

// 成员函数类外实现
// 构造函数 类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
	cout << "姓名：" << this->m_Name << " 年龄：" << this->m_Age << endl;
}

void test01() {
	Person<string, int> p1("Tom", 20);
	p1.showPerson();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

类模板的成员函数类外实现，需要加上模板的参数列表。

1.4.7 类模板分文件编写

学习目标：

掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式

问题：

类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到。

解决：

解决方式1：直接包含.cpp源文件
解决方式2：将声明和实现写在同一个文件中，并更改后缀名为.hpp，hpp是约定的名称，并不是强制。

示例：

person.hpp中的代码

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age);
	void showPerson();

public:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

// 构造函数 类外实现
template<class T1, class T2>

Person<T1, T2>::Person(T1 name,T2 age) {
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

// 构造函数 类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
	cout << "姓名：" << this->m_Name << " 年龄：" << this->m_Age << endl;
}

类模板分文件编写.cpp中代码

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

// 解决方案 将声明和实现写到一起，文件后缀名改为 .hpp
#include"person.hpp"

void test01() {
	Person<string, int> p("Tom", 30);
	p.showPerson();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

1.4.8 类模板和友元

学习目标：

掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现：直接在类内声明友元即可

全局函数的类外实现：需要让编译器提前知道全局函数的存在

示例：

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

// 2、全局函数配合友元 类外实现 
// 2.2 提前让编译器知道Person类模板的存在
template<class T1, class T2>
class Person;

// 2.1.1 最简单的方法就是将这个函数实现写到最前面，让编译器知道这个函数的存在
// 2.1.2 同时这里有一个Person的类模板，需要让编译器提前知道这个类模板的存在
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> &p) {
   cout << "姓名：" << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;
}
template<class T1, class T2>
class Person
{
   // 1、全局函数配合友元 类内实现
   friend void printPerson1(Person<T1, T2> &p) // 全局函数，类模板做函数参数1 直接指定数据类型
   {
   	cout << "姓名：" << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;
   }
   // 2、全局函数配合友元 类外实现
   // 这个友元函数声明是一个普通函数，而下面函数的实现是 一个 模板函数，不一致，所以这里要加一个空模板参数列表
   // 如果全局函数是 类外实现，需要让编译器提前知道这个函数的存在
   friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> &p);
public:
   Person(T1 name, T2 age) {
   	this->m_Name = name;
   	this->m_Age = age;
   }
private:
   T1 m_Name;
   T2 m_Age;
};

void test01() {
   Person<string, int> p1("Tom", 30);
   printPerson1(p1);
}

void test02() {
   Person<string, int> p2("Jerry", 30);
   printPerson1(p2);
}

int main() {
   test01();
   test02();

   system("pause");
   return 0;
}

总结

建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器直接识别。

2 STL初识

2.1 STL的诞生

长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西。
C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升。
大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准，导致被迫从事大量重复工作。
为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了STL。

2.2 STL基本概念

STL（Standard Template Library,标准模板库）。
STL从广义上分为：容器（container）算法（algorithm）迭代器（iterator）。
容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。

2.3 STL六大组件

STL大体分为六大组件，分别是：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器。

1、.容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等，用来存放数据。
2、算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等。
3、迭代器：扮演了容器和算法之间的胶合剂。
4、仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
5、适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。

2.4 STL中容器、算法、迭代器

STL容器：将运用最广泛的一些数据结构实现出来。
常用的数据结构：数组、链表、树、栈、队列、集合、映射表 等。
这些容器分为 序列式容器 和 关联式容器 两种：
序列式容器： 强调值的序列，序列式容器中的每个元素均有固定的位置。
关联式容器： 二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系。
算法： 问题之解决。
算法分为： 质变算法 和 非质变算法。
质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如 拷贝、替换、删除 等等。
非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等。
迭代器： 容器和算法之间的粘合剂。
提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方法。

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读、支持++、==、！=
前向迭代器	读写操作、并能向前推进迭代器	读写、支持++、==、！=
双向迭代器	读写操作、并能向前和向后操作	只读、支持++、-
随机访问迭代器	读写操作、可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写、支持++、-、[n]、-n、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为：双向迭代器和随机访问迭代器。

2.5 容器算法迭代器初识

STL中最常用的容器是Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历整个容器。

2.5.1 Vector存放内置数据类型

容器：vector
算法： for_each
迭代器：vector::iterator

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>

void myprint(int val)
{
	cout << val << endl;
}

void test01() {
	// 创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据类型
	vector<int> v;
	// 向容器中存放数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);

	// 每一个容器中都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素。
	// v.begin() 返回迭代器，这个迭代器指向容器中的第一个元素。
	// v.end() 返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置。
	// vector<int>::iterator 拿到vector<int>这个容器的迭代器类型。
	vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
	vector<int>::iterator pEnd = v.end();

	// 第一种遍历方式
	while (pBegin != pEnd) {
		cout << *pBegin << endl;
		pBegin++;
	}

	// 第二种遍历方式
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << endl; 
	}



	// 第三种遍历方式
	// 利用STL提供的标准遍历算法，  需要包含头文件 algorithm
	for_each(v.begin(), v.end(),myprint);  //myprint 回调函数，一开始不调用，for_each遍历期间在调用
}

int main() {

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.5.2 Vector存放自定义数据类型

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>

// 自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;
};


// 存放对象
void test01() {
	vector<Person> v;

	// 创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	// vector<Person>::iterator 中<>是什么类型，*it就是什么类型，
	// 其中，it可以看成是一个指针
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		// *it是Person类型，Person.name获取name的属性。
		cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "年龄为：" << (*it).m_Age << endl;
		
	}
}

// 存放对象指针
void test02() {
	vector<Person*> v;  // 即 vector中存放的是自定义数据类型的地址。

	// 创建数据
		// 创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	// vector中存放的是自定义数据类型的地址，所以应该 使用 引用的方式 存入数据的地址。
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	// vector<Person *>::iterator 中<>是什么类型，*it就是什么类型，
	// 即 *it 是Person类型的指针，通过 -> 导出属性
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		Person * p = (*it);
		cout << "姓名：" << p->m_Name << "年龄为：" << p->m_Age << endl;
	}
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

2.5.3 Vector容器嵌套容器

容器中嵌套容器，将所有数据进行遍历输出。

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

void test01() {
	
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;
	vector<int> v5;

	for (int i = 0; i < 4; i++) {
		v1.push_back(i+1);
		v2.push_back(i+2);
		v3.push_back(i+3);
		v4.push_back(i+4);
		v5.push_back(i+5);
	}

	vector<vector<int>> v;
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);
	v.push_back(v5);

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

int main() {

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3 STL-常用容器

3.1 string容器

3.1.1 string基本概念

本质：

string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类。

string和char*的区别：

char* 是一个指针
string是一个类，内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*型的容器。

特点：

string内部封装了很多成员方法。
例如：查找find，拷贝copy，删除delete，替换replace，插入insert。
string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责。

3.1.2 string构造函数

构造函数原型：

string()；//创建一个空的字符串，例如 string str；
string(const char* s); // 使用字符串s 初始化；
string(const string& str); // 使用一个string对象初始化另外一个string对象；
string(int n,char c); // 使用n个字符c初始化。

示例：

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

void test01() {
	string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
	cout << "s1 = " << s1 << endl;

	const char* str = "hello world";
	string s2(str);  // 把c类型的字符串转换成 string
	cout << "s2 = " << s2 << endl;

	string s3(s2); //调用拷贝构造函数
	cout << "s3 = " << s3 << endl;

	string s4(10,'a');
	cout << "s43 = " << s4 << endl;



}

int main() {

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.1.3 string 赋值操作

功能描述：

给string字符串进行赋值。

赋值的函数原型：

string& operator=（const char* s）; //char*类型字符串赋值给当前的字符串。
string& operator=（const string& s）; // 把字符串s赋值给当前的字符串。
string& operator=（char c）; // 把字符赋值给当前的字符串。
string& assign（const char* s）； //把字符串s 赋值给当前的字符串。
string& assign(const char* s，int n); // 把字符串s的前n个字符赋值给当前的字符串。
string& assign（const string &s）； // 把字符串s赋值给当前字符串。
string& assign（int n，char c）；// 用n个字符c赋值给当前字符串。

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

void test01() {
	string str1;
	str1 = "hello world";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2;
	str2 = str1;
	cout << "str2 = " << str2 << endl;

	string str3;
	str3 = 'a';
	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	string str4;
	str4.assign("hello world");
	cout << "str4 = " << str4 << endl;

	string str5;
	str5.assign("hello world",4);
	cout << "str5 = " << str5 << endl;

	string str6;
	str6.assign(str5);
	cout << "str6 = " << str6 << endl;

	string str7;
	str7.assign(5,'x');
	cout << "str7 = " << str7 << endl;

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.1.4 string 字符串拼接

功能描述：

实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型：

string& operator+=（const char* str）； // 重载+=操作符
string& operator+=（const char c）； // 重载+=操作符
string& operator+=（const string& str）； // 重载+=操作符
string& append（const char* s）； // 把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append（const char* s，int n）； // 把字符串s的前n个字符串连接到当前字符串结尾。
string& append（const string& s）； // 同operator+=（const string& str）；
string& append（const string &s，int pos， int n）； // 把字符串s从pos开始的n个字符连接到字符串结尾。

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

void test01() {
	string str1 = "我";
	str1 += " 爱玩游戏";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	str1 += ":";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2 = " LOL DNF" ;
	str1 += str2;   // str1的后面加上str2
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str3 = "I";
	str3.append(" love");
	str3.append(" game abcded", 4);
	str3.append(str2, 4, 4);//从下标4位置开始，截取4个字符，拼接到字符串末尾
	cout << "str3 = " << str3 << endl;



}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.5.1 string 查找和替换

功能描述：

查找： 查找指定字符串是否存在。
替换： 在指定的位置替换字符串。

函数原型：

int find（const string& str，int pos = 0）const；//查找str第一次出现位置，从pos开始查找。
int find（const char* s，int pos = 0）const；//查找s第一次出现位置，从pos开始查找。
int find（const char c，int pos，int n）const；//从pos 位置开始，查找字符串的前n个字符，返回字符串s第一次出现的位置。
int rfind（const string& str，int pos = npos）const； // 查找str最后一次出现的位置，从pos开始查找。
int rfind（const char* ，int pos = npos）const； // 查找str最后一次出现的位置，从pos开始查找。
int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置。
int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
string& replace(int pos, int n, const string& str); //从pos位置开始，将字符串的n个字符替换成字符串str。
string& replace(int pos, int n,const char* s); //从pos位置开始，将字符串的n个字符替换成字符串s。

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

void test01() {

	//查找
	string str1 = "abcdefgde";
	int pos = str1.find("de");
	if (pos == -1) {
		cout << "未找到！" << endl;
	}
	else {
		cout << "pos = " << pos << endl;  //de第一次出现的位置是3，pos返回3
	}
}

void test02() {
	// 替换
	string str1 = "abcdefgde";
	str1.replace(1, 3, "1111"); //从第一个位置开始，到第三个位置的字符bcd替换成1111，
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

find查找是从左往右，rfind是从右往左
find 找到字符串后，返回第一个字符位置，找不到返回-1。
replace在替换时，要指定从那个位置开始，多少个字符，替换成什么样的字符串。

3.1.6 string字符串比较

功能描述：

字符串之间的比较。

比较方式：

字符串比较是按照字符的ASCII码进行比较。
= 返回 0
＞返回 1
< 返回 -1

函数原型：

int compare(const string &s) const; // 与字符串s比较
int compare(const char *s) const; // 与字符串s比较

示例：

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

void test01() {
	string s1 = "hello";
	string s2 = "ahello";

	int ret = s1.compare(s2);
	if (ret == 0) {
		cout << "s1 = s2" << endl;
	}
	else if(ret == -1) {
		cout << "s1 < s2" << endl;  
	}
	else {
		cout << "s1 > s2" << endl;
	}
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.1.7 string 字符存取

string中单个字符存取方式有两种：

char& operator[](int n); // 通过[]方式取字符
char& at（int n）； //通过at方法获取字符

示例：

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

void test01() {
	string str = "hello world";
	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
		cout << str.at(i)<< " ";
	}
	cout << endl;

	// 字符修改
	str[0] = 'x';
	str.at(1) = 'x';
	cout << "str = " << str << endl;

}

int main() {

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.1.8 string 插入和删除

功能描述：

对string字符串进行插入和删除字符操作。

函数原型：

string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

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

void test01() {
	string str1 = "hello";  
	str1.insert(1, "11");  // 在pos位置插入字符串
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	str1.insert(1, 3, 'a');  // 在pos位置插入n个字符
	cout << "str1 = " << str1 << endl; 

	str1.erase(1, 2);  // 删除从1开始的两个字符
	cout << "str1 = " << str1 << endl;


}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：插入和删除的起始下标都是从0开始。

3.1.9 string字符串

功能描述：

从字符串中获取想要的字符串

函数原型：

string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

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

void test01() {
	string str1 = "abcdefg";
	string substr = str1.substr(1, 3);  //获取指定取件的字符
	cout << "substr = " << substr << endl;

	string email = "hello@sina.com";
	int pos = email.find("@");
	string username = email.substr(0, pos);
	cout << "username = " << username << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.2 vector容器

3.2.1 vector基本概念

功能：

vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组；

vector与普通数组的区别：

不同之处就在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展。

vector动态扩展：

并不是在原有空间之后续接新空间，而是寻找更大的内存空间，将原数据拷贝到新空间后，释放原空间。
vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。

3.2.2 vector构造函数

功能描述：

创建vector容器

函数原型：

vector v; //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector &vec); //拷贝构造函数。

示例：

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

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

void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	vector<int> v2(v.begin(), v.end()); // 将区间内的元素拷贝给本身
	printVector(v2);

	vector<int> v3(10,100);  // 构造函数将n个elem拷贝给本身
	printVector(v3);

	vector<int> v4(v3);  //拷贝构造函数
	printVector(v4);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.2.3 vector赋值操作

功能描述：

给vector容器赋值

函数原型：

vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

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

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

void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	vector<int> v2;
	v2 = v; // 等号重载
	printVector(v2);

	vector<int> v3;
	v3.assign(v.begin(), v.end()); // 将区间内的元素拷贝给本身
	printVector(v3);

	vector<int> v4;
	v4.assign(10, 100);  // 构造函数将n个elem拷贝给本身
	printVector(v4);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.2.4 vector 容量与大小

功能描述：

对vector容器的容量和大小进行操作。

函数原型：

empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的个数
resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

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

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

void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	if (v.empty())
	{
		cout << "v为空！" << endl;
	}
	else {
		cout << "v不为空！" << endl;
		cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
		cout<< "v的大小为：" << v.size() << endl;
	}

	// resize重新指定大小，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本更改默认填充
	v.resize(15, 10);
	printVector(v);

	// resize重新指定大小，若指定的更小，超过的部分被删除。
	v.resize(5);
	printVector(v);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

判断是否为空：empty
返回元素个数：size
返回容器容量：capacity
重新指定大小：resize

3.2.5 vector插入和删除

功能描述：

对vector容器进行插入、删除等操作。

函数原型：

push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
clear(); //删除容器中所有元素

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

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

void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		// 尾插
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	// 尾删
	v.pop_back();
	printVector(v);

	// 插入
	v.insert(v.begin(), 100);
	printVector(v);

	v.insert(v.begin(),2, 10);
	printVector(v);

	// 删除
	v.erase(v.begin());
	printVector(v);

	// 清空
	//v.erase(v.begin(),v.end());
	v.clear();
	printVector(v);

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

尾插： push_back
尾删： pop_back
插入： insert（通过位置迭代器）
删除： erase（通过位置迭代器）
清空：clear

3.2.6 vector数据存取

功能描述：

对vector中的数据进行存取。

函数原型：

at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

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


void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		// 尾插
		v.push_back(i);
	}
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "v的第一个元素为："<<v.front()<<endl;
	cout << "v的最后一个元素为：" << v.back() << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

除了用迭代器获取vector容器中的元素，[ ]和at也可以。
front返回容器第一个元素。
back返回容器最后一个元素。

3.2.7 vector互换容器

功能描述：

实现两个容器内元素互换。

函数原型：

swap(vec); // 将vec与本身的元素互换

示例：

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

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

void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		// 尾插
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	vector<int> v2; //无参构造
	for (int i = 10; i > 0; i--) {
		// 尾插
		v2.push_back(i);
	}
	printVector(v2);

	// 互换容器
	cout << "互换后" << endl;
	v.swap(v2);
	printVector(v);
	printVector(v2);
}

void test02() {
	vector<int> v; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10000; i++) {
		// 尾插
		v.push_back(i);
	}
	//printVector(v);
	cout << "v的容量为： " << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为： " << v.size() << endl;

	v.resize(3); //重新指定大小
	// 虽然现在重新指定大小后只有3个，但是之前分配的容量没有改变，还和上面的一样。
	cout << "v的容量为： " << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为： " << v.size() << endl;

	// 收缩内存
	// Vector<int>(v)：匿名对象，调用拷贝构造函数，利用v创建了一个新的对象
	vector<int>(v).swap(v);
	cout << "v的容量为： " << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为： " << v.size() << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

swap可以使两个容器互换，可以达到收缩内存的效果。

3.2.8 vector预留空间

功能描述:

减少vector在动态扩展容量时的扩展次数。

函数原型：

reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。（只是单纯的留下这一块内存，并没有给这块数据初始化）

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


void test01() {
	vector<int> v; //无参构造
	
	// 预留空间
	v.reserve(100000);

	int num = 0;
	int *p = NULL;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		v.push_back(i);
		if (p != &v[0]) {  // vector如果内存不够，会重新分配内存，这里看分配了多少次
			// 即 如果p的地址不等于vector的首地址，就让他们强制相等，从而判断到底分配了多少次内存
			p = &v[0]; 
			num++;
		}
	}
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

如果数据量比较大，可以一开始利用reserve预留空间。

3.3 deque容器

3.3.1 deque容器的基本概念

功能：

双端数组，可以对头端进行插入删除操作。

deque和vector区别：

vector对于头部的插入和删除效率低，数据量越大，效率越低。
deque相对而言，对头部的插入删除舒服都比vector快。
vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者内部实现有关。

deque内部工作原理：

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区内容，缓冲区中存放真实数据。
中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间。
deque容器的迭代器也是支持随机访问的。

3.3.2 deque构造函数

功能描述：

deque容器构造

函数原型：

deque deqT; //默认构造形式
deque(beg, end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
deque(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
deque(const deque &deq); //拷贝构造函数

示例：

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

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

void test01() {
	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	deque<int>d2(d1.begin(), d1.end()); // 构造函数将区间内的元素拷贝给本身。
	printDeque(d2);

	deque<int>d3(10, 100); // 构造函数将n个元素拷贝给本身。
	printDeque(d3);

	deque<int>d4 = d3; 
	printDeque(d4);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

deque和vector容器的构造方式几乎一致。

3.3.3 deque赋值

功能描述：

deque容器进行赋值

函数原型：

deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：

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

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

void test01() {
	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);

	deque<int>d3;
	d3.assign(d2.begin(),d2.end());
	printDeque(d3);

	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 100);
	printDeque(d4);

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.3.4 deque大小操作

功能描述：

deque容器大小进行操作

函数原型：

deque.empty(); //判断容器是否为空
deque.size(); //返回容器中元素的个数
deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

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

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

void test01() {
	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	// 判断容器是否为空
	if (d1.empty()) {
		cout << " d1为空！" << endl;
	}
	else {
		cout << " d1不为空！" << endl;
		// 统计大小
		cout << " d1大小为：" << d1.size()<< endl;
	}
	// 重新指定大小
	d1.resize(15, 1);
	printDeque(d1);

	d1.resize(25);
	printDeque(d1);

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

deque没有容量的概念
判断容器是否为空：empty
返回元素个数： size
重新指定个数：resize

3.3.5 deque插入和删除

功能描述：

deque容器中插入和删除数据

函数原型：

两端插入操作：

push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
pop_back(); //删除容器最后一个数据
pop_front(); //删除容器第一个数据

指定位置操作：

insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear(); //清空容器的所有数据
erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

示例：

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

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

void test01() {
	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	// 判断容器是否为空
	if (d1.empty()) {
		cout << " d1为空！" << endl;
	}
	else {
		cout << " d1不为空！" << endl;
		// 统计大小
		cout << " d1大小为：" << d1.size() << endl;
	}
	// 重新指定大小
	d1.resize(15, 1);
	printDeque(d1);

	d1.resize(25);
	printDeque(d1);
}
int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.3.6 deque数据存取

功能描述：

deque容器中数据的存取操作。

函数原型：

at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

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

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

void test01() {
	deque<int> d1; //无参构造函数
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(10);
	d1.push_front(20);

	for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
		cout << d1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
		cout << d1.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "front: " << d1.front() << endl;
	cout << "back: " << d1.back() << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

除了用迭代器获取deque容器中的元素，[ ]和at也可以。
front返回容器第一个元素
back返回容器的最后一个元素

3.3.6 deque排序

功能描述：

利用算法实现对deque容器进行排序。

算法：

sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
#include<algorithm>

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

void test01() {
	deque<int> d1; //无参构造函数
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(10);
	d1.push_front(20);

	printDeque(d1);
	sort(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d1);

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

sort算法非常使用，使用时只需要包含头文件algorithm即可。

3.4 案例-评委打分

3.4.1 案例描述

有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

3.4.2 实现步骤

1、创建五名选手，放到vector中
2、遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
3、sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
4、deque容器遍历一遍，累加总分
5、获取平均分

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<deque>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<vector>
#include<time.h>

class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Score = age;
	}

public:
	string m_Name;
	int m_Score;
};

void creatPerson(vector<Person>& v) {
	string nameSeed = "ABCDE";
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		string name = "选手";
		name += nameSeed[i];

		int score = 0;
		Person p(name, score);

		// 将创建的person对象 放入容器中
		v.push_back(p);
	}
}

//打分
void setScore(vector<Person>& v) {
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		// 将评委的分数 放到deque容器中
		deque<int>d;
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			int score = rand() % 41 + 60;//0-40的随机数+60 == 60-100
			d.push_back(score);
		}
		cout << "选手：" << it->m_Name << "打分：" << endl;
		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit < d.end(); dit++) {
			cout << *dit << " ";  //dit 相当于一个指针，<>中的类型是什么，*dit就是什么
		}
		cout << endl;
		// 排序
		sort(d.begin(), d.end());
		// 去掉最高和最低分
		d.pop_back();
		d.pop_front();
		//取平均分
		int sum = 0;
		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit < d.end(); dit++)
		{
			sum += *dit;
		}
		int avg = sum / d.size();
		//将平均分赋值给选手身上
		it->m_Score = avg;		
	}
}

void showPerson(vector<Person>& v) {
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << "姓名：" << it->m_Name << "平均分：" << it->m_Score << endl;
	}
}

int main() {
	// 随机数种子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	// 1、创建5名选手
	vector<Person>v;  // 存放选手容器
	creatPerson(v);

	// 2、测试
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "分数：" << (*it).m_Score << endl;
	}

	// 3、给5名选手打分
	setScore(v);

	// 4、显示最后得分
	showPerson(v);

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率。

3.5 stack容器

3.5.1 stack基本概念

概念：

stack是一种先进后出(Frist In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口栈中的顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有便利行为。
栈中进入数据称为：入栈 push
栈中弹出数据称为：出栈 pop

3.5.2 stack 常用接口

功能描述：

栈容器常用的对外接口

构造函数：

stackstk; //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

赋值操作：

stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符

数据存取：

push(elem); //向栈顶添加元素
pop(); //从栈顶移除第一个元素
top(); //返回栈顶元素

大小操作：

empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小

示例：

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

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

void test01() {
	stack<int> s; //无参构造函数

	// 向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈
	s.push(10);
	s.push(20);
	s.push(30);

	while (!s.empty()) {
		// 输出栈顶元素
		cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;
		// 弹出栈顶元素
		s.pop();
	}
	cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

入栈：push
出栈：pop
返回栈顶：top
判断栈是否为空：empty
返回栈大小：size

3.6 queue容器

3.6.1 queue基本概念

概念：

Queue是一种先进先出（Frist In Frist Out，FIFO）的数据结构，他有两个出口。
队列容器允许从一端新增元素，从另一段移除元素。
队列中只有对头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为。
队列中进数据称为：入队 push
队列中出数据称为：出队 pop

3.6.2 queue常用接口

功能描述：

栈容器常用的对外接口

构造函数：

queue que; //queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que); //拷贝构造函数

赋值操作：

queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作符

数据存取：

push(elem); //往队尾添加元素
pop(); //从队头移除第一个元素
back(); //返回最后一个元素
front(); //返回第一个元素

大小操作：

empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小

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

class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01() {
	queue<Person> q;
	
	//准备数据
	Person p1("唐僧", 30);
	Person p2("孙悟空", 30);
	Person p3("猪八戒", 900);
	Person p4("沙僧",800);

	//向队列中添加数据 入队操作
	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);

	//队列不提供迭代器，更不支持随机访问
	while (!q.empty()) {
		// 输出队头元素
		cout << "队头元素： 姓名：" << q.front().m_Name
			<< "年龄：" << q.front().m_Age << endl;
		cout << "队尾元素： 姓名：" << q.back().m_Name
			<< "年龄：" << q.back().m_Age << endl;
		cout << endl;
		// 弹出队头元素
		q.pop();
	}
	cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

入队：push
出队：pop
返回队头元素：front
返回队尾元素：back
判断队是否为空：empty
返回队列大小：size

3.7 list容器

3.7.1 list基本概念

功能：

将数据进行链式存储
链表（list）：是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的。
节点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另外一个是存储下一个节点地址的指针域。
STL中的链表是一个双向循环链表。
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器。

list的优点：

采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list的缺点：

链表灵活，但是空间（指针域）和时间（遍历）额外耗费较大。

List一个重要的性质：

插入和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector中是不成立的

总结：

STL中List和vector是两个最常用的容器，各有优缺点。

3.7.2 list构造函数

功能描述：

创建list容器

函数原型：

list lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。

示例：

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

void printList(list<int>& l) {
	for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	list<int>l1;
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	l1.push_back(40);
	l1.push_back(50);

	printList(l1);

	list<int>l2(l1.begin(), l1.end());
	printList(l1);

	list<int>l3(l2);
	printList(l3);

	list<int>l4(10,100);
	printList(l4);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.7.3 list赋值和交换

功能描述：

给list容器赋值，以及交换list容器

函数原型：

assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。

示例：

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

void printList(list<int>& l) {
	for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	list<int>l1;
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	l1.push_back(40);
	l1.push_back(50);

	printList(l1);

	// 赋值
	list<int>l2;
	l2 = l1;
	printList(l2);

	list<int>l3;
	l3.assign(l1.begin(),l1.end());
	printList(l3);

	list<int>l4;
	l4.assign(10,100);
	printList(l4);

}

void test02() {
	list<int>l1;
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	l1.push_back(40);
	l1.push_back(50);

	list<int>l2;
	l2.assign(10, 100);
	
	cout << "交换前：" << endl;
	printList(l1);
	printList(l2);

	cout << "交换后：" << endl;
	l1.swap(l2);
	printList(l1);
	printList(l2);

}

int main() {
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

3.7.4 list大小操作

功能描述：

对list容器的大小进行操作。

函数原型：

size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

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

void printList(list<int>& l) {
	for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	list<int>l1;
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	l1.push_back(40);
	l1.push_back(50);

	printList(l1);

	if (l1.empty()) {
		cout << "l1为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "l1不为空" << endl;
		cout << "l1的大小为：" << l1.size() << endl;
	}
	// 重新指定大小
	l1.resize(10);
	printList(l1);

	l1.resize(2);
	printList(l1);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

判断是否为空：empty
返回元素的个数：size
重新指定个数：resize

3.7.5 list插入和删除

功能描述：

对list容器的数据进行插入和删除。

函数原型：

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

示例：

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

void printList(list<int>& l) {
	for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	list<int>l1;
	//尾插
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	// 头插
	l1.push_front(100);
	l1.push_front(200);
	l1.push_front(300);

	printList(l1);

	// 尾删
	l1.pop_back();
	printList(l1);

	// 头删
	l1.pop_front();
	printList(l1);

	// 插入
	list<int>::iterator it = l1.begin();
	l1.insert(++it, 1000);
	printList(l1);

	// 删除
	it = l1.begin();
	l1.erase(++it);
	printList(l1);

	// 移除
	l1.push_back(10000);
	l1.push_back(10000);
	l1.push_back(10000);
	printList(l1);
	l1.remove(10000);
	printList(l1);

	// 清空
	l1.clear();
	printList(l1);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

尾插：push_back
尾删：pop_back
头插：push_front
头删：pop_front
插入：insert
删除：erase
移除：remove
清空：clear

3.7.6 list数据存取

功能描述：

对list容器的数据进行存取操作。

函数原型：

front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素。

示例：

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

void printList(list<int>& l) {
	for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	list<int>l1;
	//尾插
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	// 头插
	l1.push_front(100);
	l1.push_front(200);
	l1.push_front(300);

	//cout << l1.at(0) << endl; // 错误，不支持at访问数据
	//cout << l1[0] << endl;  // 错误，不支持[ ]访问数据
	// 原因：list链表不是用连续的线性空间存储，所以迭代器不支持随机访问
	cout << " 第一个元素为： "<<l1.front() << endl;
	cout << " 最后一个元素为： " << l1.back() << endl;

	// list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问
	list<int>::iterator it = l1.begin();
	//it = it + 1; // 错误，不可以跳跃访问（it = it + n），即使是it = it + 1
	// 只支持 ++ --
	it++;
	it--;

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

list容器中不可以通过【】和at方式访问数据
返回第一个元素：front
返回最后一个元素：back

3.7.7 list反转和排序

功能描述：

将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

函数原型：

reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序

示例：

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

void printList(list<int>& l) {
	for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

bool compare(int val1, int val2) {
	// 降序，就是让第一个 > 第二个
	return val1 > val2;  
}

void test01() {
	list<int>l1;
	//尾插
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	// 头插
	l1.push_front(100);
	l1.push_front(200);
	l1.push_front(300);

	printList(l1);

	// 反转容器中的元素
	l1.reverse();  // 默认的排序规则  从小到大
	printList(l1);

	l1.sort(compare);  // 指定规则，从大到小
	printList(l1);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

反转：reverse
排序：sort

3.7.8 排序案例

案例描述：

将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高

排序规则：

按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<list>

class Person {
public:
	Person(string name, int age, int height ) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Height = height;
		this->m_Age = age;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;
	int m_Height;

};

bool comparePerson(Person& p1,Person& p2) {
	if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
		return p1.m_Age > p2.m_Height;
	}
	else {
		return p1.m_Age > p2.m_Age;
	}
}

void test01() {
	Person p1("刘备", 35, 175);
	Person p2("曹操", 45, 185);
	Person p3("孙权", 40, 170);
	Person p4("赵云", 25, 190);
	Person p5("张飞", 35, 160);
	Person p6("关羽", 35, 200);

	list<Person> L1;
	L1.push_back(p1);
	L1.push_back(p2);
	L1.push_back(p3);
	L1.push_back(p4);
	L1.push_back(p5);
	L1.push_back(p6);

	for (list<Person>::iterator pit = L1.begin(); pit != L1.end(); pit++) {
		cout << " 姓名：" << (*pit).m_Name << " 年龄：" << pit->m_Age << " 身高：" << pit->m_Height <<endl;
	}
	cout << endl;

	cout << "-----------------------------" << endl;
	L1.sort(comparePerson); // 排序

	for (list<Person>::iterator pit = L1.begin(); pit != L1.end(); pit++) {
		cout << "姓名：" << (*pit).m_Name << " 年龄：" << pit->m_Age << " 身高：" << pit->m_Height << endl;
	}
	cout << endl;

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序。
高级排序只是在排序规则上在进行一次逻辑规则指定，并不复杂。

3.8 set/multiset容器

3.8.1 set基本概念：

简介：

所有元素都会在插入时自动被排序。

本质：

set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

set和multiset区别：

set不允许容器中重复的元素
multiset允许容器中有重复的元素

3.8.2 set构造和赋值

功能描述：

创建set容器以及赋值

构造：

set st; //默认构造函数：
set(const set &st); //拷贝构造函数

赋值：

set& operator=(const set &st); //重载等号操作符

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

void printList(set<int>& l) {
	for (set<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int>l1;
	l1.insert(10);
	l1.insert(20);
	l1.insert(30);
	l1.insert(40);
	l1.insert(50);

	printList(l1);

	// 拷贝构造
	set<int>s2(l1);
	printList(s2);

	// 赋值
	set<int>s3;
	s3 = s2;
	printList(s3);
	
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

set容器插入数据时用insert
set容器插入数据时数据会自动排序

3.8.3 set大小和交换

功能描述：

统计set容器大小以及交换set容器

函数描述：

size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器

示例：

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

void printList(set<int>& l) {
	for (set<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int>s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(50);

	printList(s1);

	if (s1.empty()) {
		cout << "s1为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "s1不为空" << endl;
		cout << "s1的大小为" <<s1.size()<< endl;
	}
}

// 交换
void test02() {
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(50);

	set<int> s2;
	s2.insert(100);
	s2.insert(200);
	s2.insert(300);
	s2.insert(400);
	s2.insert(500);

	cout << "交换前" << endl;
	printList(s1);
	printList(s2);
	cout << endl;

	cout << "交换后" << endl;
	s1.swap(s2);
	printList(s1);
	printList(s2);
	cout << endl;

}

int main() {
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

统计大小：size
判断是否为空：empty
交换容器：swap

3.8.4 set插入和删除

功能描述：

统计set容器进行插入数据和删除数据

函数描述：

insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。

示例：

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

void printList(set<int>& l) {
	for (set<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int>s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(50);

	printList(s1);

	// 删除
	s1.erase(s1.begin());
	printList(s1);
	s1.erase(30);
	printList(s1);
	//清空
	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
	s1.clear();
	printList(s1);
}

int main() {
	test01();
	
	system("pause");
	return 0;
}

3.8.5 set查找和统计

功能描述：

统计set容器进行查找数据以及统计数据

函数描述：

find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key); //统计key的元素个数

示例：

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

void test01() {
	set<int>s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(50);

	// 查找
	set<int>::iterator pos = s1.find(30);
	if (pos != s1.end()) {
		cout << "找到了元素：" << *pos << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到元素" << endl;
	}
	//统计
	int num = s1.count(30);
	cout << "num = " << num << endl;

}


int main() {
	test01();


	system("pause");
	return 0;
}

总结：

查找：find（返回的是迭代器）
统计：count（对于set，结果为0或者1）

3.8.6 set和multiset区别

功能描述：

掌握set和multiset的区别

区别：

set不可以插入重复的数据，而multiset可以
set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据。

示例：

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


// set和multiset区别
void test01() {
	set<int> s;
	// 在向set中插入数据的时候，会返回一个pair对组，对组中有两个值，一个是迭代器，另外一个表示是否插入成功
	pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第一次插入成功！" << endl;
	}
	else {
		cout << "第一次插入失败！" << endl;
	}
	ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第二次插入成功！" << endl;
	}
	else {
		cout << "第二次插入失败！" << endl;
	}

	// multiset
	multiset<int> ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);

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

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

如果说不允许插入重复数据可以利用set
如果需要插入重复数据利用multiset

3.8.7 pair对组创建

功能描述：

成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

两种创建方式：

pair<type, type> p ( value1, value2 );
pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );

示例：

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

void test01() {
	pair<string, int>p(string("Tom"), 20);
	cout << "姓名：" << p.first << " 年龄:" << p.second << endl;

	pair<string, int>p2 = make_pair(string("Jerry"), 20);
	cout << "姓名：" << p2.first << " 年龄:" << p2.second << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.8.8 set容器排序

功能描述：

set容器默认排序规则是从小到大，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

利用仿函数，可以改变排序规则。

示例一：set存放内置数据类型：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<set>

class Mycompare {
public:
	bool operator()(int val1, int val2) {
		return val1 > val2;
	}
};

void test01() {
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(50);
	s1.insert(30);

	//默认从小到大
	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//指定排序规则
	set<int, Mycompare> s2;
	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(50);
	s2.insert(20);
	s2.insert(30);
	for (set<int>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

利用仿函数可以指定set容器的排序规则

示例二：set存放自定义数据类型：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<set>

class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;

};

class MycomparePerson {
public:
	bool operator()(const Person& p1,const Person& p2) {
		// 按照年龄进行排序 降序
		return p1.m_Age > p2.m_Age;
	}
};

void test01() {
	set<Person,MycomparePerson> s;
	
	Person p1("刘备", 23);
	Person p2("关羽", 27);
	Person p3("张飞", 25);
	Person p4("赵云", 31);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person, MycomparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
		cout <<"姓名："<< (*it).m_Name << " 年龄："<<it->m_Age << endl;
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

对于自定义数据类型，set必须指定排序规则后才可以插入数据

3.9 map/multimap容器

3.9.1map基本概念：

简介：

map中所有的元素都是pair
pair的第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个值是value（实值）
所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质：

map/multimap属于关联式容器，地层结构是用二叉树实现。

优点：

可以根据key值快速找到value值

map和multimap区别：

map中不允许有重复的key值元素
multimap允许有重复的key值元素

3.9.2map构造和赋值：

功能描述：

对map容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造：

map<T1, T2> mp; //map默认构造函数:
map(const map &mp); //拷贝构造函数

赋值：

map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符

示例：

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

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
		cout << "key = "<<it->first <<" value = "<< (*it).second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	map<int, int>m; // 默认构造
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));

	printMap(m);

	map<int, int>m2(m); //拷贝构造
	printMap(m2);

	map<int, int>m3;
	m3 = m2;
	printMap(m3);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

map中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组

3.9.3 map大小和交换：

功能描述：

统计map容器大小以及交换map容器

函数原型：

size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器

示例：

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

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
		cout << "key = " << it->first << " value = " << (*it).second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	map<int, int>m; // 默认构造
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));

	if (m.empty()) {
		cout << "m为空！" << endl;
	}
	else {
		cout << "m不为空" << endl;
		cout << "m的大小为：" << m.size() << endl;
	}
}

void test02() {
	map<int, int>m; // 默认构造
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));

	map<int, int>m2; // 默认构造
	m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
	m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
	m2.insert(pair<int, int>(6, 300));

	cout << "交换前" << endl;
	printMap(m);
	printMap(m2);

	cout << "交换后" << endl;
	m.swap(m2);
	printMap(m);
	printMap(m2);
}

int main() {
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

总结

统计大小：size
判断是否为空：empty
交换容器：swap

3.9.4 map插入和删除：

功能描述：

map容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(key); //删除容器中值为key的元素。

示例：

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

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
		cout << "key = " << it->first << " value = " << (*it).second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	map<int, int>m; // 默认构造
	// 第一种插入方式
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	// 第二种插入方式
	m.insert(make_pair(2, 20));
	// 第三种插入方式
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	//  第四种插入方式
	m[4] = 40;
	printMap(m);

	// 删除
	m.erase(m.begin());
	printMap(m);

	m.erase(3);
	printMap(m);

	// qingkon
	m.clear();
	// m.erase(m.begin()mm.end());
	printMap(m);
	
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

map的插入方式很多，记住其一即可
插入：insert
删除：erase
清空：clear

3.9.5 map查找和统计：

功能描述：

map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();

示例：

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

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
		cout << "key = " << it->first << " value = " << (*it).second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	map<int, int>m; // 默认构造
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));

	// 查找
	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
	if (pos != m.end()) {
		cout << "找到了元素key：" << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到元素！" << endl;
	}

	// 统计
	int num = m.count(3);
	cout << "num = " << num << endl;
	

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

查找：find
统计：count（对于map，结果为0或1）

3.9.6 map容器排序：

学习目标：

map容器默认排序规则为：从小到大排序，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

利用仿函数，可以改变排序规则*;

示例：

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

class MyCompare{
public:
	bool operator()(int v1, int v2){
		return v1 > v2;
	}
};

void test01() {
	// 默认从小到大排序
	// 利用仿函数实现从大到小排序
	map<int, int,MyCompare>m; // 默认构造
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m.insert(pair<int, int>(4, 40));
	m.insert(pair<int, int>(5, 50));

	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
		cout << "key = " << it->first << " value = " << (*it).second << endl;
	}
	cout << endl;
	

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：

利用仿函数可以指定map容器的排序规则
对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则，同set容器

3.10 案例-员工分组

3.10.1 案例描述

公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
员工信息有: 姓名工资组成；部门分为：策划、美术、研发
随机给10名员工分配部门和工资
通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
分部门显示员工信息

3.10.2 实现步骤

1、创建10名员工，放到vector中
2、遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
3、分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中
分部门显示员工信息

案例代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
#include<map>
#include<ctime>

#define CEHUA  0
#define MEISHU 1
#define YANFA  2

class Worker {
public:
	string m_Name;
	int m_Salary;
};

void createWorker(vector<Worker>& v) {
	string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		Worker worker;
		worker.m_Name = "员工";
		worker.m_Name += nameSeed[i];
		worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000-19999
		// 将员工放到vector中
		v.push_back(worker);
	}
}

// 员工分组
void serGroup(vector<Worker>&v, multimap<int, Worker>&m) {
	for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		// 产生随机部门编号
		int deptId = rand() % 3;// 0 1 2

		// 将员工插入到分组中
		// key是部门编号 value是具体员工
		m.insert(pair<int, Worker>(deptId, *it));
	}
}

// 显示员工分组
void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker>& m) {
	// 0 A B C 1 D E 2 F G ..
	cout << "策划部门：" << endl;

	multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
	int count = m.count(CEHUA);
	int index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++,index++) {
		cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
	}

	cout << "-----------------------------------" << endl;
	cout << "美术部门：" << endl;

	pos = m.find(MEISHU);
	count = m.count(MEISHU);
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
		cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
	}

	cout << "-----------------------------------" << endl;
	cout << "研发部门：" << endl;

	pos = m.find(YANFA);
	count = m.count(YANFA);
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
		cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
	}
}

int main() {
	srand((unsigned int)time(NULL));

	// 1 创建员工
	vector<Worker>vWorker;
	createWorker(vWorker);

	// 2 员工分组
	multimap<int, Worker>mWorker;
	serGroup(vWorker, mWorker);

	// 3 显示员工分组
	showWorkerByGroup(mWorker);

	system("pause");
	return 0;
}

这篇关于C++ 提高编程的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！

C++ 提高编程

1 模板

1.1 模板的概念

1.2 模板的特点

1.3 函数模板

1.3.1 函数模板语法

示例：

总结：

1.3.2 函数模板注意事项

注意事项

示例

总结

1.3.3 函数模板案例

案例描述

实例

总结

1.3.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板的区别：

示例

总结

1.3.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

示例

总结

1.3.6 模板的局限性

局限性：

例如

再例如

示例：

总结：

1.4 类模板

1.4.1 类模板语法

类模板作用：

语法：

示例：

总结：

1.4.2 类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

总结：

1.4.3 类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

示例：

1.4.4 类模板对象做函数参数

学习目标

一共有三种传入方式

示例：

总结：

1.4.5 类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意以下几点：

示例：

总结：

1.4.6 类模板成员函数类外实现

学习目标：

示例：

总结：

1.4.7 类模板分文件编写

学习目标：

问题：

解决：

示例：

1.4.8 类模板和友元

学习目标：

全局函数类内实现： 直接在类内声明友元即可

全局函数的类外实现： 需要让编译器提前知道全局函数的存在

示例：

总结

2 STL初识

2.1 STL的诞生

2.2 STL基本概念

2.3 STL六大组件

2.4 STL中容器、算法、迭代器

迭代器种类：

常用的容器中 迭代器种类为：双向迭代器 和 随机访问迭代器。

2.5 容器算法迭代器初识

2.5.1 Vector存放内置数据类型

示例：

2.5.2 Vector存放自定义数据类型

示例：

2.5.3 Vector容器嵌套容器

容器中嵌套容器，将所有数据进行遍历输出。

全局函数类内实现：直接在类内声明友元即可

全局函数的类外实现：需要让编译器提前知道全局函数的存在

常用的容器中迭代器种类为：双向迭代器和随机访问迭代器。

总结：插入和删除的起始下标都是从0开始。