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相关视频——黑马程序员C++(167-263)

(1-83笔记)——链接

(84-146笔记)——链接

(146-166笔记)——链接

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@TOC

C++提高编程

本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解，探讨C++更深层次的使用

模板

模板的概念

模板就会通用的模具，大大提高复用性。

例如生活中的一寸照片、PPT模板。

模板的特点：

• 模板不可以直接使用，它只是一个框架
• 模板的通用并不是万能的

函数模板

• C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板
• C++提供两种模板机制，函数模板和类模板。

函数模板语法

函数模板作用: 建立一个通用的函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。

语法:

template<typename T>
函数声明或定义

解释: template——声明创建模板

typena me——表明其后面的 符号为一种数据类型，可以用class代替。

T——通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母。

#include<iostream>
using namespace std;

//函数模板
//两个整型交换
void  SwapInt(int &a, int &b)
{
    int temp = b;
    b = a;
    a = temp;
}
//两个浮点型交换
void SwapDouble(double &a,double & b)
{
    double temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

//函数模板
//声明一个模板,告诉编译器后面的代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
template<typename T>
void MySwap(T& a, T& b)
{
    T Temp = a;
    a = b;
    b = Temp;
}

void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    //利用函数模板进行交换
    //1.自动类型推导
    MySwap(a, b);

    cout << a  << endl;
    cout << b << endl;

    double c = 11.1;
    double d = 12.2;
    //显示指定类型
    MySwap<double>(c, d);
    cout << c << endl;
    cout << d << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 函数模板利用关键字template
• 使用函数类型模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
• 模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

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才能使用
• 模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

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，可以对不用数据类型数组进行排序
• 排序规则从大到小，排序算法为选择排序
• 分别利用char数组和int数组进行测试

#include<iostream>
using namespace std;
//实现通用 对数组进行排序的函数
//规则 从大到小
//算法 选择 
//测试 char 数组 int 数组
//交换的函数模板
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 (int i =  0; i < len; i++)
    {
        int max = i;//认定最大值的下标
        for (int j = i + 1; j < len; j++)
        {
            //认定的最大值比遍历出的数值要小，说明j下标的元素才是真正的最大值
            if (arr[max] < arr[j])
            {
                max = j;
            }
        }
        if (max != i)
        {
            //交换max和i元素
            mySwap(arr[max], arr[i]);
        }
    }
}

//打印数组模板
template<class T>
void myPrint(T arr[], int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i]<< endl;
    }
}

void test01()
{
    char charArr[] = "badcfe";
    int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
    mySort(charArr, num);
    myPrint(charArr, num);
}
void test02()
{
    int intArr[] = {2,3,78,9,7};
    int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
    mySort(intArr, num);
    myPrint(intArr, num);
}
int main(void)
{
    test01(); 
    test02();
    return 0;
}

普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板的区别:

• 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型推导)
• 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
• 如果利用显式指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

#include<iostream>
using namespace std;
//普通函数与函数模板的区别
//普通函数调用可以发生隐式类型转换
//函数模板用自动类型推导不可以发生隐式类型转换
// 函数模板用显式指定类型 可以发生隐式类型转换

//普通函数隐式类型转换
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;
}

void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    char c = 'c';
    cout << myAdd01(a, c) << endl;

    //自动类型推导不行
    //cout << myAdd02(a, c) << endl;

    //显式指定类型行
    cout << myAdd02<int>(a, c) << endl;
}

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

总结:建议使用显式指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T

普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

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
2. 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
3. 函数模板也可以发生重载
4. 如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

#include<iostream>
using namespace std;
void myPrint(int a, int b)
{
    cout << "调用普通函数" << endl;
}
template<class T>
void myPrint(T a, T b)
{
    cout << "调用模板" << endl;
}

template<class T>
void myPrint(T a, T b,T c)
{
    cout << "调用重载模板" << endl;
}
void test01()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    //如果函数模板和普通函数都可以调用。优先调用普通函数。普通函数只有声明会报错
    myPrint(a, b);

    //通过空模板的参数列表强制调用函数模板
    myPrint<>(a,b);

    //调用重载模板
    myPrint(a, b, 100);

    //如果函数模板产生更好的匹配，优先调用函数模板
    char c1 = 'a';
    char c2 = 'b';

    myPrint(c1, c2);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性。

模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的。

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

在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，就无法实现了。

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这样的自定义类型，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。

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

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

    string m_Name;
    int m_Age;
};

//模板并不是万能的，有些特定的数据类型，需要用具体化方式做特殊实现
//对比两个数据是否相等
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
    if (a == b)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

//利用具体化Person的版本来实现代码，具体优化优先调用
template<>bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
    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;
    bool ret = myCompare(a, b);
    if (ret)
    {
        cout << "相等" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不相等" << endl;
    }
}

void test02()
{

    Person p1("Tom", 10);
    Person p2("Tom", 10);

    bool ret = myCompare(p1, p2);
    if (ret)
    {
        cout << "相等" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不相等" << endl;
    }
}
int main(void)
{
    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能够运用系统系统的模板

（知道模板怎么写，并且会有别人写好的模板就可以了。）

类模板

类模板语法

类模板作用:

• 建立一个通用类， 类中成员数据可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表

语法:

template<typename T>类

解释:

template< typename T>——声明创建模板

typename——表明其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替

T——通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板
template<class NameType,class AgeType>
class Person
{
public:
    Person(NameType name, AgeType age)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }
    void showPerson()
    {
        cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;
    }
    NameType m_Name;
    AgeType m_Age;
};
void test01()
{
    // <>中是模板的参数列表
    Person<string, int>p1("张三",10);
    p1.showPerson();
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

类模板和函数模板语法相似，在声明模板template后面加类，次类称为类模板。

类模板与函数模板的区别

类模板与函数模板的区别主要有两点:

1. 类模板没有自动类型推导的使用方式
2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数

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

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

//类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
    //Person p("李四", 13);
    Person<string,int>p("李四", 13);//只能用显示指定类型
    p.ShowPerson();
}

//类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
    Person<string>p2("张三", 13);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 类模板使用只能用显式指定类型方式
• 类模板中的模板参数列表可以有默认参数

类模板中的成员函数创建实际

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建实际是有区别的:

• 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创建

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

//类模板中的成员函数在调用时才去创建
class Person1 
{
public:
    void showPerson1()
    {
        cout << "Person show1" << endl;
    }
};

class Person2
{
public:
    void showPerson2()
    {
        cout << "Person show2" << endl;
    }
};
template<class T>
class MyClass
{
public:
    T obj;
    //类模板中的成员函数
    void func1()
    {
        obj.showPerson1();
    }
    void func2()
    {
        obj.showPerson2();
    }
};

void test01()
{
    MyClass<Person2>m;
    m.func1();
    //m.func2();
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，在调用时才去创建。

类模板对象做函数参数

学习目标: 类模板实例化出的对象，向函数传参的方式

一共有三种传入方式

1. 指定传入的类型——直接显式对象的数据类型
2. 参数模板化——将对象中的参数变为模板参数进行传递
3. 整个类模板化——将这个对象类型，模板化进行传递

#include<iostream>
using namespace std;

//类模板对象做函数参数
template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name,T2 age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }

    void showPerson()
    {
        cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;
    }
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
//1.指定传入类型
void PrintPerson1(Person<string,int>&p)
{
    p.showPerson();
}
void test01()
{
    Person<string, int>p1("张三",11);
    PrintPerson1(p1);
}
//2.参数模板化
template<class T1,class T2>
void PrintPerson2(Person<T1, T2>&p)
{
    p.showPerson();
    cout << "T1的数据类型为" << typeid(T1).name() << endl;
    cout << "T2的数据类型为" << typeid(T2).name() << endl;
}

void test02()
{
    Person<string, int>p2("李四", 12);
    PrintPerson2(p2);
}
//3.整个类模板化
template<class T>
void PrintPerson3(T &p)
{
    p.showPerson();
    cout << "T的数据类型为" << typeid(T).name() << endl;

}
void test03()
{
    Person<string, int>p3("赵四", 14);
    PrintPerson3(p3);
}
int main(void)
{
    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
• 使用比较广泛得是第一种，指定传入的类型

类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：

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

#include<iostream>
using namespace std;

//类模板与继承
template<class T>
class Base
{
    T m;
};
class Son :public Base<int>//必须要知道父类中T的数据类型才能继承给子类
{

};
void test01()
{
    Son s1;
}

//如果想灵活指定父类中T类型，子类也需要变类模板
template<class T1,class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{
public:
    Son2()
    {
        cout << typeid(T1).name()<< endl;
        cout << typeid(T2).name()<< endl;
    }
    T1 obj;
};
void test02()
{
    Son2<int, char>s2;
}
int main(void)
{
    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T的数据类型。

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

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//类模板成员函数类外实现
template<class T1,class T2 >
class Person
{
public:
    Person(T1 name, T2 age);

    void showPerson();

    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;
}

//成员函数类外实现
template<class T1,class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()
{
    cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;
}
void test01()
{
    Person<string, int>p1("新二", 13);
    p1.showPerson();
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表。

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.h和实现.cpp在到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp,hpp是约定俗成的名称，并不是强制

.hpp文件

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

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

template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
}
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{
    cout << this->m_Name << this->m_Age << endl;
}

.cpp文件

#include<iostream>
#include"Person.hpp"
using namespace std;
#include<string>

void test01()
{
    Person<string, int>p1("伞兵", 18);
    p1.showPerson();
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause"); 
    return 0;
}

总结：

主流的解决方式是第二种，将类模板成员函数写到一起，并将后缀名改为.hpp

类模板与友元

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、

全局函数类外实现，需要提前让编译器知道全局函数的存在

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//通过全局函数打印Person的信息

//提前让编译器知道Person类的存在
template<class T1, class T2 >
class Person;
//类外实现
template<class T1, class T2>
void PrintPerosn2(Person<T1, T2>p)
{
    cout << "类外实现" << p.m_Name << p.m_Age < endl;
}

template<class T1,class T2 >
class Person
{
    //全局函数类内实现
    friend void PrintPerosn(Person<T1,T2>p)
    {
        cout << p.m_Name << p.m_Age << endl;
    }

    //全局函数类外实现
    //加空模板参数列表
    //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 PrintPerosn2<>(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>p("zbc", 12);
    PrintPerosn(p);
}
void test02()
{
    Person<string, int>p2("年轻人", 18);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别。

类模板案例

案例描述:

• 可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
• 将数组中的数据存储到堆区
• 构造函数中可以传入数组的容量
• 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
• 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
• 可以通过下标的方式访问数组中的元素
• 可以获取数组汇中当前元素个数和数组的容量

MyArry.hpp中代码

//自己的通用的数组类
#pragma once 
#include<iostream>
using namespace std;

template<class T>
class MyArry
{
public:
    //有参构造 参数 容量
    MyArry(int capacity)
    {
        //cout << "MyArry的有参构造调用" << endl;
        this->m_Capacity = capacity;
        this->m_Size = 0;
        this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
    }

    //拷贝构造
    MyArry(const MyArry& arr)
    {
        //cout << "MyArry的拷贝构造调用" << endl;

        this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
        this->m_Size = arr.m_Size;
        //this->pAddress = arr.pAddress;

        //深拷贝
        this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];

        //将arr中的数据都拷贝过来
        for (int i = 0; i < this->m_Size; i++)
        {
            this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
        }
    }
    //operator= 防止浅拷贝问题
    MyArry& operator =(const MyArry& arr)
    {

        //cout << "MyArry的operator=调用" << endl;

        //先判断原来堆区是否有数据，如果有先释放
        if (this->pAddress != NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress = NULL;
            this->m_Capacity = 0;
            this->m_Size = 0;
        }

        //深拷贝
        this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
        this->m_Size = arr.m_Size;
        this->pAddress = new T[arr.m_Capacity];
        for (int i = 0; i < this->m_Size; i++)
        {
            this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
        }
        return *this;
    }

    //尾插法
    void PushBack(const T& val)
    {
        //判断容量是否等于大小
        if (this->m_Capacity == this->m_Size)
        {
            return;
        }
        this->pAddress[this->m_Size] = val;//在数组末尾插入数据
        this->m_Size++;//更新数组大小

    }
    //尾删法
    void PopBack()
    {
        //让用户访问不到最后一个元素，即为尾删，逻辑删除
        if (this->m_Size == 0)
        {
            return;
        }
        this->m_Size--;
    }

    //通过下标的方式访问数组中的元素
    T& operator[](int index)
    {

        return this->pAddress[index];
    }

    //返回数组容量
    int getCapacity()
    {
        return this->m_Capacity;
    }

    //返回数组大小
    int getSize()
    {
        return this->m_Size;
    }

    //析构函数
    ~MyArry()
    {   
        if (this->pAddress != NULL)
        {
            //cout << "MyArry的析构函数调用" << endl;
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress = NULL;
        }
    }

private:
    T* pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组

    int m_Capacity;//数组容量

    int m_Size;//数组大小
};

test.cpp中代码

#include<iostream>
#include"MyArray.hpp"
#include<string>
using namespace std;

void PrintArry(MyArry <int> &arr)
{
    for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }
}
void test01()
{
    MyArry <int>arr1(5);

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        //利用尾插法向数组中插入数据
        arr1.PushBack(i);
    }

    cout << "arr1的打印输出" << endl;
    PrintArry(arr1);
    cout << "arr1的容量为" << arr1.getCapacity() << endl;
    cout << "arr1的大小为" << arr1.getSize() << endl;

    cout << "arr2的打印输出" << endl;
    MyArry <int>arr2(arr1);
    PrintArry(arr2);

    //尾删
    arr2.PopBack();
    cout << "arr2尾删后" << endl;
    cout << "arr2的容量为" << arr2.getCapacity() << endl;
    cout << "arr2的大小为" << arr2.getSize() << endl;

    /*MyArry<int>arr3(100);

    arr3 = arr1;*/

}

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

void PrintPersonArry(MyArry<Person>& arr)
{
    for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++)
    {
        cout << "姓名" << arr[i].m_Name << "年龄" << arr[i].m_Age << endl;
    }
}

void test02()
{
    MyArry<Person>arr(10);
    Person p1("伞兵1", 21);
    Person p2("伞兵2", 22);
    Person p3("伞兵3", 23);
    Person p4("伞兵4", 24);
    Person p5("伞兵5", 25);

    //将数据插入到数组中
    arr.PushBack(p1);
    arr.PushBack(p2);
    arr.PushBack(p3);
    arr.PushBack(p4);
    arr.PushBack(p5);

    //打印数组
    PrintPersonArry(arr);
    //输出容量
    cout << "arr容量为" << arr.getCapacity() << endl;
    //输出大小
    cout << "arr大小为" << arr.getSize() << endl;
}

int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 能够利用所学知识点实现通用的数组。

STL初识

STL的诞生

• 长久以来，软件届就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

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
• STL几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

STL六大组建

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:常用的各种算法，如sort、find、copy、for_each等
3. 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂
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结构的东西。
6. 空间配置器:负责空间的配置与管理。

STL中容器、算法、迭代器

容器:置物之所也

STL容器就是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

​ 序列式容器：强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置

​ 关联式容器：二叉树结构体，各元素之间没有严格上的物理上的顺序关系

算法：问题之解法也

有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)

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元素的内容。例如拷贝、查找、删除等等

非质变算法:是指在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式。

每个容器都有自己专属的迭代器。

迭代器的使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针。

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。

容器算法迭代器初识

了解STL容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为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、并遍历这个容器

Vector存放内置数据类型

容器:vector

算法:for_each

迭代器:vector::iterator

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>//标准算法的头文件
using namespace std;

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

void test01()
{
    //创建了一个vector容器，数组
    vector<int>v;
    //向容器中插入数据
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);

    //通过迭代器来访问容器中的数据
    //vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器，指向容器中第一个元素
    //vector<int>::iterator itEnd = v.end();//结束迭代器，指向容器中最后一个元素的下一个位置
    //
    //第一种遍历方式 
    //while (itBegin != itEnd)
    //{
    //  cout << *itBegin << endl;
    //  itBegin++;
    //}

    //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提供遍历算法
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);

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

Vector存放自定义数据类型

学习目标:vector中存放自定义数据类型，并打印输出

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>//标准算法的头文件
using namespace std;

//vector中存放自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name,int age )
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }
    string m_Name;
    int m_Age; 
};
void test01()
{
    vector<Person>v;
    Person p1("a1", 10);
    Person p2("a2", 10);
    Person p3("a3", 10);
    Person p4("a4", 10);
    Person p5("a5", 10);
    //向容器中添加数据
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    //遍历容器中的数据
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //cout << "姓名:" << (*it).m_Name << "年龄:" << (*it).m_Age << endl;
        cout << "姓名:" << it->m_Name << "年龄:" << it->m_Age << endl;
    }
}

//存放自定义数据类型的指针
void test02()
{
    vector<Person*>v;
    Person p1("a1", 10);
    Person p2("a2", 10);
    Person p3("a3", 10);
    Person p4("a4", 10);
    Person p5("a5", 10);
    //向容器中添加数据
    v.push_back(&p1);
    v.push_back(&p2);
    v.push_back(&p3);
    v.push_back(&p4);
    v.push_back(&p5);

    //遍历迭代器
    for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:" << (*it)->m_Name << "年龄:" << (*it)->m_Age << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

Vector容器嵌套容器

学习目标:容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

(类似二维数组)

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//容器嵌套容器

void test01()
{
    vector<vector<int>>v;
    //创建小容器
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    vector<int>v3;
    vector<int>v4;

    //向小容器中添加数据
    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);
    }
    //将小容器插入到大容器中
    v.push_back(v1);
    v.push_back(v2);
    v.push_back(v3);
    v.push_back(v4);

    //通过大容器遍历所有数据
    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(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

STL常用容器

string容器

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区别**：

• char*是一个指针
• string是一个类，类内部封装了char*,管理者个字符串，是一个char&型的容器

特点： strint类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，不用但是赋值越界和取值越界等，由类内部进行负责

string构造函数

构造函数原型

• string()创建一个空的字符串
• string(const char* s)使用字符串s初始化
• string(const string& str)使用一个string对象初始化另一个string对象
• string(int n,char c)使用n个字符c初始化

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

//string的构造函数
void test01()
{
    string s1;//默认构造
    const char* str = "hellow world";
    string s2(str);
    cout << "s2："<<s2 << endl;

    string s3(s2);
    cout << "s3" << s3 << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

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的当前n个字符赋给当前的字符串
• string& assign(const string &s)把字符串s赋给当前字符串
• string& assign(int n,char c)用n个字符c赋给当前字符串

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

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

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

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

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

    string str5;
    str5.assign("hello c++",5);
    cout << "str5=" << str5 << endl;

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

    string str7;
    str7.assign(10, 'w');
    cout << "str7=" << str7 << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： string赋值方式很多，operator=这种方式是比较实用的。

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个字符连接到当前字符串的结尾
• string& append(const string &s)同operator+=(const string& str)
• string& append(const string &s,int pos,int n)把字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

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

void test01()
{
    string str1 = "你";
    str1 += "是伞兵";
    cout << "str1=" << str1<< endl;

    str1 += '?';
    cout << "str1=" << str1 << endl;

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

    string str3 = "You";
    str3.append(" SB");
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    str3.append("hahaha hahaha", 4);
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    str3.append(str2);
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    str3.append(str2, 0, 1);
    cout << "str3=" << str3 << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可。

string查找和替换

功能描述：

• 查找:查找指定位置字符串是否存在
• 替换:在指定的位置替换字符串

函数原型：

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

//字符串的查找和替换
//查找
void test01()
{
    string str1 = "abcdefg";
    //找到返回下标，找不到返回-1
    int pos1 = str1.find("de");
    cout << "pos1=" << pos1 << endl;
    int pos2 = str1.find("z");
    cout << "pos2=" << pos2<< endl;

    pos1 = str1.rfind("ab");//从右往左
    cout << "pos1=" << pos1 << endl;;
}

void test02()
{
    string str2 = "abcdef";
    str2.replace(1, 3, "1111");//从1号位置起，3个字符替换为1111
    cout << "str2=" << str2 << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• find查找是从左往右，rfind从右往左
• find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回1
• replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串

string字符串比较

功能描述: 字符串之间的比较

比较方式:

字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

=返回0>返回1<返回-1

函数原型：

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

//字符串比较
void test01()
{
    string str1 = "zello";
    string str2 = "hello";
    if (str1.compare(str2) == 0)
    {
        cout << "相等" << endl;
    }
    else if (str1.compare(str2) > 0)
    {
        cout << "str1大" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "str2大" << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大。

string字符读取

string中单个字符存取方式有两种

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

//string字符存取
void test01()
{
    string str1 = "hello";
    //通过[]访问单个字符
    for (int i = 0; i < str1.size(); i++)
    {
        cout << str1[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    //通过at方式访问的单个字符
    for (int i = 0; i < str1.size(); i++)
    {
        cout << str1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;

    //修改单个字符
    str1[0] = 'z';
    cout << str1 << endl;

    str1.at(0) = 'x';
    cout << str1 << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:

string字符串中单个字符存取有两种方式，利用[]或at

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:

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//字符串 插入和删除
void test01()
{
    string str = "hello";
    //插入
    str.insert(1, "111");
    cout << "str = " << str << endl;

    //删除
    str.erase(1,3);
    cout << "str = " << str << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 插入和删除的起始下标都是从0开始。

string字串

功能描述: 从字符串中获得想要的字串。

函数原型:

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

//string求字串
void test01()
{
    string str = "abcdef";
    string subStr = str.substr(1, 3);
    cout << "subStr=" << subStr << endl;
}
//使用操作
void test02()
{
    string email = "zhangsan@qq.com";
    //从邮箱地址中获取用户名信息
    int pos = email.find("@");
    string usrName = email.substr(0, pos);
    cout << usrName << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 灵活的运用求字串功能，可以在实际开发中获取有效的信息。

vector容器

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与普通数组区别:

不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

动态扩展:

• 并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝到新空间，释放原空间。

• vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

vector构造函数

功能描述: 创建vector容器

函数原型:

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

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

//vector容器构造
void test01()
{
    vector<int>v1;//默认构造 无参构造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);

    //通过区间的方式进行构造
    vector<int>v2(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v2);

    //n个elem方式构造
    vector<int>v3(10, 100);//10个100
    printVector(v3);

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

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

总结： vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。

vector赋值操作

功能描述： 给vector容器进行赋值

函数原型：

#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
//vector赋值
void PrintVector(vector<int>& v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    PrintVector(v1);

    //赋值 operator= 
    vector<int>v2;
    v2 = v1;
    PrintVector(v2);

    //assign
    vector<int>v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());//闭 开
    PrintVector(v3);

    //n个elem方式赋值
    vector<int>v4;
    v4.assign(10, 100);//10个100
    PrintVector(v4);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=,或者assign都可以。

vector容量和大小

功能描述： 对vector容器的容量和大小操作

函数原型：

#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
//vector容器的容量和大小操作
void PrintVector(vector<int>& v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    PrintVector(v1);

    if (v1.empty())
    {
        cout << "空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不空" << endl;
    }

    cout << "v1的容量=" << v1.capacity() << endl;
    cout << "v1的大小=" << v1.size() << endl;

    //重新指定大小
    v1.resize(15,100);//利用重载版本，可以指定默认填充值，第二个参数
    PrintVector(v1);//如果重新指定的比原来的长，默认用0填充

    v1.resize(5);
    PrintVector(v1);//如果重新指定的比原来短，超出的部分会删除掉
}
int main(void) 
{
    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

vector插入和删除

功能描述： 对vector容器进行插入、删除操作

函数原型：

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

//vector容器的插入和删除
void PrintVector(vector<int>& v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    vector<int>v1;

    //尾插法
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(50);

    //遍历
    PrintVector(v1);

    //尾删
    v1.pop_back();
    PrintVector(v1);

    //插入
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    PrintVector(v1);

    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    PrintVector(v1);

    //删除 参数也是迭代器
    v1.erase(v1.begin());
    PrintVector(v1);

    //清空
    //v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    v1.clear();
    PrintVector(v1);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 尾插——push_back
• 尾删——pop_back
• 插入——insert(位置迭代器)
• 删除——erase(位置迭代器)
• 清空——clear

vector数据存取

功能描述： 对vector中的数据进行存取操作

函数原型：

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

//vector容器 数据存取
void test01()
{

    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }   
    //利用[]访问数组中的元素
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
    {
        cout << v1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    //利用at方式访问元素
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
    {
        cout << v1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;

    //获取第一个元素
    cout << "第一个元素=" << v1.front() << endl;

    //获取最后一个元素
    cout << "最后一个元素=" << v1.back()<<endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 除了用迭代器获取vector中元素，[]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

vector互换容器

功能描述； 实现两个容器内元素进行互换

函数原型：

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

//vector容器互换

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

void test01()
{
    vector<int>v1;
    cout << "交换前" << endl;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    PrintVector(v1);
    vector<int>v2;

    for (int i = 10; i > 0; i--)
    {
        v2.push_back(i);
    }
    PrintVector(v2);
    cout << "交换后" << endl;

    v1.swap(v2);

    PrintVector(v1);
    PrintVector(v2);
}

//实际 用途
//巧用swap可以收缩内存空间
void test02()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }

    cout << "容量" << v.capacity() << endl;
    cout << "大小" << v.size() << endl;
    cout <<  endl;
    v.resize(3);//重新指定大小
    cout << "容量" << v.capacity() << endl;
    cout << "大小" << v.size() << endl;

    //巧用swap收缩内存
    vector<int>(v).swap(v);
    cout << endl;
    cout << "容量" << v.capacity() << endl;
    cout << "大小" << v.size() << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果。

vector预留空间

功能描述： 减少vector在动态内存扩容时的扩展次数

函数原型：

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

//vector容器 预留空间
void test01()
{
    vector<int>v1;
    int num = 0;//统计开辟次数
    int* p = NULL;
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        v1.push_back(i);

        if (p != &v1[0])
        {
            p = &v1[0];
            num++;
        }
    }
    cout << num << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间。

deque容器

deque容器基本概念

功能： 双端数组，可以对头端进行插入删除操作

deque与vector区别:

• vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
• deque相对而言，对头部的插入删除速度会比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的内部工作原理

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，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。

deque构造函数

功能描述：

deque容器构造

函数原型：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;
void PrintDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    deque<int>d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        d1.push_back(i);
    }
    PrintDeque(d1);

    deque<int>d2(d1.begin(), d1.end());
    PrintDeque(d2);

    deque<int>d3(10, 100);
    PrintDeque(d3);

    deque<int>d4(d3);
    PrintDeque(d4);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可。

deque赋值操作

功能描述： 给deque容器进行赋值

函数原型：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;
void PrintDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    deque<int>d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        d1.push_back(i);
    }
    PrintDeque(d1);

    //operator=赋值
    deque<int>d2;
    d2 = d1;
    PrintDeque(d2);

    //assign赋值
    deque<int>d3;
    d3.assign(d1.begin(),d1.end());
    PrintDeque(d3);

    deque<int>d4;
    d4.assign(10, 100);
    PrintDeque(d4);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握。

deque大小操作

功能描述： 对deque容器的大小进行操作

函数原型：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;
void PrintDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    deque<int>d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        d1.push_back(i);
    }
    PrintDeque(d1);
    if (d1.empty())
    {
        cout<<"空"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"不空"<<endl;
    }
    //deque容器没有容量概念
    cout << "大小" << d1.size() << endl;

    //重新指定大小,并填充
    d1.resize(15,1);
    PrintDeque(d1);

    d1.resize(5);
    PrintDeque(d1);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• deque没有容量概念
• 判断是否为空——empty
• 返回元素个数——size
• 重新指定个数——resize

deque插入和删除

功能描述： 向deque容器中插入和删除数据

函数原型： 两端插入操作：

指定位置操作：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;
void PrintDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
//两端操作
void test01()
{
    deque<int>d1;
    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);

    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);

    PrintDeque(d1);
    //尾删
    d1.pop_back();
    PrintDeque(d1);

    //头删
    d1.pop_front();
    PrintDeque(d1);
}

void test02()
{
    deque<int>d2;
    //尾插
    d2.push_back(10);
    d2.push_back(20);

    //头插
    d2.push_front(100);
    d2.push_front(200);

    PrintDeque(d2);

    //insert插入
    d2.insert(d2.begin(), 1000);
    PrintDeque(d2);

    d2.insert(d2.begin(), 2,10000);
    PrintDeque(d2);

    //按照区间进行插入
    deque<int>d3;
    d3.push_back(1);
    d3.push_back(2);
    d3.push_back(3);

    d2.insert(d2.begin(), d3.begin(), d3.end());
    PrintDeque(d2);
}

void test03()
{

    deque<int>d4;
    //尾插
    d4.push_back(10);
    d4.push_back(20);

    //头插
    d4.push_front(100);
    d4.push_front(200);

    PrintDeque(d4);

    //删除
    deque<int>::iterator it = d4.begin();
    it++;
    d4.erase(it);
    PrintDeque(d4);

    //按照区间方式删除
    d4.erase(d4.begin(), d4.end());
    PrintDeque(d4);
    //清空
    d4.clear();
    PrintDeque(d4);
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 插入和删除提供的位置是迭代器！
• 尾插——push_back
• 尾删——pop_back
• 头插——push_front
• 头删——pop_front

deque数据存取

功能描述： 对deque中的数据的存取操作

函数原型：

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;
void PrintDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    deque<int>d1;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        d1.push_back(i);
    }
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    d1.push_front(300);

    //通过[]方式访问元素
    for (int i = 0; i < d1.size(); i++)
    {
        cout << d1[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    //通过at方式访问元素
    for (int i = 0; i < d1.size(); i++)
    {
        cout << d1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;

    cout << "第一个元素=" << d1.front() << endl;
    cout << "最后一个元素=" << d1.back() << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 除了用迭代器获取deque容器中元素
• front返回容器第一个元素
• back返回容器最后一个元素

deque排序

功能描述： 利用算法实现对deque容器进行排序

算法：

#include<iostream>
#include<deque>
#include<algorithm>//标准算法头文件
using namespace std;
void PrintDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    deque<int>d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_back(30);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    d1.push_front(300);

    PrintDeque(d1);

    //排序-默认升序
    //对于支持随机访问的迭代器容器，都可以用sort算法对其进行排序
    //vector容器也可以利用sort进行排序
    cout << "排序后" << endl;
    sort(d1.begin(), d1.end());
    PrintDeque(d1);

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

案例——评委打分

案例描述

有五名选手，选手ABCDE,10个评委分别对每一个选手打分，去除最高分和最低分，取平均分。

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，去除最高分和最低分
4. deque容器遍历一遍，累加总分
5. 获取平均分

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<deque>
#include<algorithm>
#include<ctime>
using namespace std;
class Person
{
public:
    Person(string name, int score)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Score = score;
    }
    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);

        v.push_back(p);
    }
}

void setScroe(vector<Person>& v)
{
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //将评委的分数放入到deque容器中
        deque<int>d;
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            int score = rand() % 41 + 60;
            d.push_back(score);
        }

        /*cout << "选手:" << it->m_Name << "的分数是" << it->m_Score << endl;
        for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
        {
            cout << *dit << " ";
        }
        cout << endl;*/

        //排序
        sort(d.begin(), d.end());

        //去除最低分和最高分
        d.pop_front();
        d.pop_back();

        //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();

        it->m_Score = avg;
    }

}

void showScore(vector<Person>& v)
{
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:" << it->m_Name << "得分:" << it->m_Score << endl;
    }
}
int main(void)
{
    //随机数种子
    srand((unsigned int)time(NULL));

    //创建5名选手
    vector<Person>v;
    CreatPerson(v);

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

    //给5名选手打分
    setScroe(v);
    //显示最后的得分
    showScore(v);
    system("pause");
    return 0;
}

stack容器

stack基本概念

概念： stack是一种先进后出的数据结构，它只有一个出口。

栈中只有栈顶的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为。

栈可以判断容器是否为空。

栈可以返回元素个数。

栈中进入数据——进栈。

栈中弹出数据——出栈。

stack常用接口

功能描述：

栈容器常用的对外接口。

构造函数：

赋值操作：

数据存取：

大小操作：

#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
void test01()
{
    stack<int>s;
    //入栈
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);
    s.push(4);
    cout << "栈的大小:" << s.size() << endl;
    //只要栈不为空，就查看栈顶，并且执行出栈操作
    while (!s.empty())
    {
        cout << s.top() << endl;
        s.pop();
    }
    cout << "栈的大小:" << s.size()<< endl;
}
int main(void)
{
    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

queue容器

queue容器基本概念

概念： Queue是一种先进先出的数据结构，它有两个出口。

只有队头和队尾能被外界访问，因此不允许有遍历行为。

队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素。

队列中进入数据——入队。

队列中出数据——出队。

queue常用接口

功能描述: 栈容器常用的对外接口。

构造函数：

赋值操作：

数据存取：

大小操作：

#include<iostream>
#include<queue>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
void test01()
{
    queue<Person>q;

    Person p1("s1", 1);
    Person p2("s2", 2);
    Person p3("s3", 3);
    Person p4("s4", 4);

    q.push(p1);
    q.push(p2);
    q.push(p3);
    q.push(p4);
    cout << "大小=" << q.size() << endl;
    while (!q.empty())
    {
        cout << q.front().m_Name <<" " << q.front().m_Age << endl;
        q.pop();
    }
    cout << "大小=" << q.size() << endl;
}
int main(void)
{
    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

list容器

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来实现的。

链表的组成：链表由一系列结点组成。

结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

SLT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有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector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。

list构造函数

功能描述： 创建list容器

函数原型：

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void PrintList(const list<int>& L)
{
    for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    list<int>l1;
    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l1.push_back(3);
    l1.push_back(4);
    PrintList(l1);

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

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

    list<int>l4(10, 100);
    PrintList(l4);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

list构造方式同其他几个STL常用容器，熟练掌握即可。

list赋值和交换

功能描述： 给list容器进行赋值，以及交换list容器。

函数原型：

 #include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void PrintList(const list<int>& L)
{
    for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    list<int>l1;

    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l1.push_back(3);
    l1.push_back(4);
    PrintList(l1);

    list<int>l2;
    l2 = l1;//operator=
    PrintList(l2);

    list<int>l3;
    l3.assign(l2.begin(), l2.end());
    PrintList(l3);

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

}
void test02()
{
    list<int>l5;

    l5.push_back(1);
    l5.push_back(2);
    l5.push_back(3);
    l5.push_back(4);

    list<int>l6;
    l6.push_back(4);
    l6.push_back(3);
    l6.push_back(2);
    l6.push_back(1);
    cout << "交换前" << endl;
    PrintList(l5);
    PrintList(l6);

    l5.swap(l6);
    cout << "交换后" << endl;
    PrintList(l5);
    PrintList(l6);
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： list赋值和交换能够灵活运用即可。

list大小操作

功能描述： 对list容器的大小进行操作。

函数原型：

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void PrintList(const list<int>& L)
{
    for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    list<int>l1;
    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l1.push_back(3);
    l1.push_back(4);

    PrintList(l1);

    if (l1.empty())
    {
        cout << "空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不空" << endl;
        cout << "元素个数=" << l1.size()<<endl;
    }

    //重新指定大小
    l1.resize(10, 1000);
    PrintList(l1);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:

• 判断是否为空——empty
• 返回元素个数——size
• 重新指定个数——resize

list插入和删除

功能描述： 对list容器进行数据的插入和删除

函数原型：

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void PrintList(const list<int>& L)
{
    for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    list<int>l1;
    //尾
    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l1.push_back(3);
    l1.push_back(4);
    //头
    l1.push_front(10);
    l1.push_front(20);

    PrintList(l1);

    //删
    l1.pop_back();
    PrintList(l1);

    l1.pop_front();
    PrintList(l1);

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

    //删除
    //用的时候指定it
    it = l1.begin();
    l1.erase(++it);
    PrintList(l1);

    //移除
    l1.push_back(1000);
    l1.push_back(1000);
    l1.push_back(1000);
    PrintList(l1);
    l1.remove(1000);//删除所有匹配的元素

    PrintList(l1);

    //清空
    l1.clear();
    PrintList(l1);
}

int main(void)
{
    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

list数据存取

功能描述： 对list容器中数据进行存储。

函数原型：

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void PrintList(const list<int>& L)
{
    for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    list<int>l1;
    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l1.push_back(3);
    l1.push_back(4);

    //list中不可以用[]访问容器中的元素
    //at()也不行
    //因为List本质是链表，不是用连续的线性空间存储数据，迭代器也是不支持随机访问的

    cout << "第一个元素=" << l1.front() << endl;
    cout << "最后一个元素=" << l1.back() << endl;

    //验证迭代器是不支持随机访问的
    list<int>::iterator it = l1.begin();
    it++;//支持++ --  双向
    it--;
    //it = it+1;不行——不支持随机访问

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

总结：

• list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据
• 返回第一个元素——front
• 返回最后一个元素——back

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：

#include<iostream>
#include<list>
#include<algorithm>
using namespace std;
void PrintList(const list<int>& L)
{
    for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    list<int>l1;
    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l1.push_back(3);
    l1.push_back(4);

    cout << "反转前" << endl;
    PrintList(l1);

    //反转
    cout << "反转后" << endl;
    l1.reverse();
    PrintList(l1);
}

bool myCompare(int v1, int v2)
{
    //降序 第一个数>第二个数
    return v1 > v2;
}

//排序
void test02()
{
    list<int>l2;
    l2.push_back(20);
    l2.push_back(10);
    l2.push_back(50);
    l2.push_back(30);
    l2.push_back(40);
    cout << "排序前" << endl;
    PrintList(l2);

    //所有不支持随机访问迭代器的容器不可以用标准算法
    //不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应的一些算法

    cout << "排序后" << endl;
    l2.sort();
    PrintList(l2);

    l2.sort(myCompare);//降序
    PrintList(l2);
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 反转——reverse
• 排序——sort(成员函数)

排序案例

案例描述：将Person自定义类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高。

排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同则按照身高进行降序。

#include<iostream>
#include<list>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
    Person(string name, int age, int height)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Height = height;
        this->m_Name = name;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
    int m_Height;
};
//指定排序规则
bool comparePerson(Person &p1,Person &p2)
{
    //按照年龄升序
    if (p1.m_Age == p2.m_Age)
    {
        //年龄相同 按照身高降序
        return p1.m_Height > p2.m_Height;
    }
    else
    {
        return p1.m_Age < p2.m_Age;
    }

}

void test01()
{
    list<Person>L;
    Person p1("s11",23,166);
    Person p2("s12",23,156);
    Person p3("s13",23,178);
    Person p4("s14",33,172);
    Person p5("s15",43,190);
    Person p6("s16",45,175);

    L.push_back(p1);
    L.push_back(p2);
    L.push_back(p3);
    L.push_back(p4);
    L.push_back(p5);
    L.push_back(p6);

    for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << it->m_Name <<" " << it->m_Age <<" "<< it->m_Height << endl;
    }

    cout << "排序后" << endl;

    L.sort(comparePerson);
    for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << it->m_Name << " " << it->m_Age << " " << it->m_Height << endl;
    }
}
int main(void)
{
    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再进行一次逻辑规则制定，并不复杂。

set/multiset容器

set基本概念

简介： 所有元素都会在插入时被自动排序。

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不允许容器中有重复的元素。
• multiset允许容器中有重复的元素

set构建和赋值

功能描述：

创建set容器以及赋值。

构造：

赋值：

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

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

void test01()
{
    set<int>s1;
    //只有insert,自动排序，不能插入重复数据
    s1.insert(30);
    s1.insert(20);
    s1.insert(10);
    s1.insert(40);

    PrintSet(s1);

    set<int>s2(s1);

    PrintSet(s2);

    set<int>s3;
    s3 = s2;
    PrintSet(s3);

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

总结：

• set容器插入数据时用insert
• set容器插入的数据会自动排序

set大小和交换

功能描述： 统计set容器大小以及交换set容器。

函数原型：

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

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

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

    PrintSet(s1);

    if (s1.empty())
    {
        cout << "空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不空" << endl;
        cout << "大小:" << s1.size() << endl;
    }

}

void test02()
{
    set<int>s2;
    set<int>s3;

    s2.insert(100);
    s2.insert(200);
    s2.insert(300);

    s3.insert(1);
    s3.insert(2);
    s3.insert(3);

    cout << "交换前:" << endl;
    PrintSet(s2);
    PrintSet(s3);
    s2.swap(s3);
    cout << "交换后:" << endl;

    PrintSet(s2);
    PrintSet(s3);
}
int main(void)
{
    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

set插入和删除

功能描述： set容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

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

void PrintSet(set<int> &s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
    cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
    set<int>s1;

    s1.insert(2);
    s1.insert(1);
    s1.insert(3);
    s1.insert(4);

    PrintSet(s1);

    s1.erase(s1.begin());
    PrintSet(s1);

    s1.erase(3);
    PrintSet(s1);

    s1.erase(s1.begin(), s1.end());
    PrintSet(s1);

    s1.clear();
    PrintSet(s1);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 插入——insert
• 删除——erase
• 清空——clear

ser查找和统计

功能描述： 对set容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

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

void PrintSet(set<int> &s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
    cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
    set<int>s1;
    s1.insert(1);
    s1.insert(2);
    s1.insert(3);
    s1.insert(4);

    set<int>::iterator pos = s1.find(3);

    if (pos != s1.end())
    {
        cout << "找到" << *pos << endl;
    }
    else
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }

    int num = s1.count(3);
    //对于set而言 统计结果 0 或 1，因为无重复
    cout << num << "个" << endl;
}

int main(void)
{
    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)

set和multiset区别

学习目标： 掌握set和multiset的区别

区别：

• set不可以插入重复数据，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

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

void PrintMultiSet(multiset<int>& ms)
{
    for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    set<int>s1;
    pair<set<int>::iterator,bool>ret = s1.insert(10);

    if (ret.second)
    {
        cout << "插入成功" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "插入失败" << endl;
    }

    //第二次
    ret = s1.insert(10);

    if (ret.second)
    {
        cout << "插入成功" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "插入失败" << endl;
    }

    multiset<int>ms;

    ms.insert(10);
    ms.insert(10);

    PrintMultiSet(ms);

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

总结：

• 如果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

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：

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

void test01()
{
    //第一种
    pair<string, int>p("Tom", 11);
    cout << p.first <<" "<< p.second << endl;

    //第二种
    pair<string, int>p2 = make_pair("Jerry", 12);
    cout << p2.first << " " << p2.second << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 两种方式都可以创建对组，记住一种即可。

set容器排序

学习目标： set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则。

主要技术点： 利用仿函数，可以改变排序顺序。

内置类型

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

class MyCompare
{
public:
    //vs2019结尾加const
    bool operator()(int v1,int v2)const
    {
        return v1 > v2; 
    }
};

void test01()
{
    set<int,MyCompare>s1;

    //set容器要在还没插数据之前对排序进行改变

    s1.insert(10);
    s1.insert(20);
    s1.insert(30);
    s1.insert(40);

    for (set<int,MyCompare>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

自定义类型

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

class Person
{
public:

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

class Mycompare
{
public:
    bool operator()(const Person& p1, const Person& p2)const
    {
        return p1.m_Age > p2.m_Age;
    }
};

void test01()
{
    set<Person, Mycompare>s1;
    Person p1("s1",11);
    Person p2("s2",22);
    Person p3("s3",33);
    Person p4("s4",44);

    s1.insert(p1);
    s1.insert(p2);
    s1.insert(p3);
    s1.insert(p4);
    for (set<Person, Mycompare>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
    {
        cout << it->m_Name << " " << it->m_Age << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 利用仿函数可以指定set容器的排序规则。

• 对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据。

map/multimap容器

map基本概念

简介：

• map中所有元素都是pair
• pair中第一个元素为key(键值)，起到索引作用，第二个元素为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，底层结构是用二叉树实现。

优点：

可以根据key值快速找到value值

区别： map和multimap区别

• map不允许容器中有重复key值元素
• multimap允许容器中有重复key值元素

map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：

赋值：

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

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 << "   " ;
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    map<int, int>m1;
    m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 30));
    m1.insert(pair<int, int>(4, 40));

    PrintMap(m1);

    map<int, int>m2(m1);
    PrintMap(m1);

    map<int, int>m3;
    m3 = m2;
    PrintMap(m3);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： map中所有元素都是成对出现，插入数据时要使用对组。

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：

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

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 << "   " ;
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{

    map<int, int>m1;
    m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 30));
    m1.insert(pair<int, int>(4, 40));

    PrintMap(m1);

    if (m1.empty())
    {
        cout << "空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不空" << endl;
        cout << "大小=" << m1.size() << endl;
    }

    map<int, int>m2;
    m2.insert(pair<int, int>(10, 1));
    m2.insert(pair<int, int>(20, 2));
    m2.insert(pair<int, int>(30, 3));
    m2.insert(pair<int, int>(40, 4));

    cout << "交换前" << endl;
    PrintMap(m1);
    PrintMap(m2);

    cout << "交换后" << endl;

    m1.swap(m2);
    PrintMap(m1);
    PrintMap(m2);

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

总结：

• 统计大小——size
• 判断是否为空——empty
• 交换容器——swap

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：

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

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>m1;
    //第一种
    m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
    //第二种
    m1.insert(make_pair(2, 20));
    //第三种
    m1.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    //第四种
    m1[4] = 40;//不建议这种，用途是利用key访问到value,不存在会自动创建，所以应该确定存在再访问
    cout << m1[4] << endl;

    PrintMap(m1);

    m1.erase(m1.begin());
    PrintMap(m1);

    m1.erase(3);//按照key删除
    PrintMap(m1);

    m1.erase(m1.begin(), m1.end());
    PrintMap(m1);

    m1.clear();
    PrintMap(m1);
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

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

map查找和统计

功能描述： 对map容器进行查找和数据以及统计数据

函数原型：

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

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>m1;

    m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 30));

    map<int, int>::iterator pos = m1.find(3);//返回迭代器

    if (pos != m1.end())
    {
        cout << "找到了" <<pos->first<<" "<<pos->second<< endl;
    }
    else
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }

    //map不允许插入重复key,0 or 1
    //multimap可以大于1，可以重复
    int num = m1.count(3);
    cout << num << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 查找——find(返回的是迭代器)
• 统计——cout(对于map,结果为0或1)

map容器排序

学习目标： map容器默认排序规则为按照key值进行从小到大排序，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。

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

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

void PrintMap(map<int, int, MyCompare>& m)
{
    for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key=" << it->first << " " << "value=" << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    map<int, int,MyCompare>m1;
    m1.insert(make_pair(1, 10));
    m1.insert(make_pair(2, 20));
    m1.insert(make_pair(3, 30));
    m1.insert(make_pair(4, 40));
    m1.insert(make_pair(5, 50));

    PrintMap(m1);
}
int main(void)
{
    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

案例——员工分组

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，需要指派员工在哪个部门工作。
• 员工信息有：姓名、工资组成、部门分为：策划、美术、研发
• 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

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
4. 分部门显示员工信息

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

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

class Worker
{
public:
    string m_Name;
    int m_Salary;
};
void CreatWorker(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;

        //将员工放到容器中
        v.push_back(worker);
    }
}

//分组
void SetGroup(vector<Worker>& v, multimap<int, Worker>& m)
{
    for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //产生随机编号
        int deptId = rand() % 3;//0 1 2
        //key部门编号，valuse具体员工
        m.insert(make_pair(deptId, *it));
    }
}

//分组显示
void ShowWorkerByGroup(multimap<int,Worker> &m)
{
    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 << "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 << "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(void)
{
    srand((unsigned int)time(NULL));

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

    //测试
    //for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
    //{
    //  cout << "姓名:" << it->m_Name << " " << "工资" << it->m_Salary << endl;
    //}

    //分组
    multimap<int, Worker>mWorker;
    SetGroup(vWorker, mWorker);

    //分组显示员工
    ShowWorkerByGroup(mWorker);

    system("pause");
    return 0;
}

STL函数对象

函数对象

函数对象概念

概念：

• 重载函数调用操作符的类，其对象也称为函数对象
• 函数对象使用重载()时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：

函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数。

函数对象使用

特点：

• 函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
• 函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
• 函数对象可以作为参数传递

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

class MyAdd
{
public:
    int operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 + v2;
    }
};

void test01()
{
    MyAdd myadd;
    cout << myadd(10, 10) << endl;
}

class MyPrint
{
public:
    MyPrint()
    {
        this->count = 0;
    }
    void operator()(string test)
    {
        cout << test << endl; 
        this->count++;
    }

    int count;//内部自己状态
};
void test02()
{
    MyPrint myprint;
    myprint("hello world");
    myprint("hello world");
    myprint("hello world");
    myprint("hello world");
    myprint("hello world");
    myprint("hello world");

    cout << "MyPrint调用次数为:" << myprint.count << endl;

}

void doPrint(MyPrint& mp, string test)
{
    mp(test);
}

void test03()
{
    MyPrint myPrint;
    doPrint(myPrint, "hello c++");
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:

仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

谓词

谓词概念

概念:

• 返回bool类型的仿函数称为谓词
• 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
• 如果operator()接收两个参数，那么叫做二元谓词

一元谓词

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

using namespace std;

class CreaterFive
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 5;
    }
};

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

    //查找容器中，有没有大于5的数字
    //CreaterFive()匿名函数对象
    vector<int>::iterator pos = find_if(v.begin(), v.end(), CreaterFive());

    if (pos == v.end())
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到了，大于5的数字为:" << *pos << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 参数中只有一个的谓词，叫做一元谓词

二元谓词

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

using namespace std;
class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int val1,int val2)
    {
        return val1 > val2;
    }
};

void test01()
{
    vector<int>v;

    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);

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

    //改变为降序
    sort(v.begin(), v.end(),MyCompare());
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

参数只有两个的谓词，称为二元谓词。

内建函数对象

内建函数对象意义

概念： STL内建了一些函数对象

分类：

• 算数仿函数
• 关系仿函数
• 逻辑仿函数

用法：

• 这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
• 使用内建函数对象，需要引入头文件#include< functional>

算数仿函数

功能描述：

• 实现四则运算
• 其中negate是一元运算，其它都是二元运算

仿函数原型：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>//内建函数对象头文件
using namespace std;

//megate一元仿函数 取反仿函数
void test01()
{
    negate<int>n;
    cout << n(50) << endl;
}

void test02()
{
    //加法仿函数——其他算数仿函数同理
    plus<int>p;//默认认定传的是同种数据类型
    cout << p(10, 20) << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 使用内建函数对象时，需要引入头文件#include< functional>

关系仿函数

功能描述： 实现关系对比

仿函数原型：

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

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

void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(1);
    v.push_back(3);
    v.push_back(4);
    v.push_back(2);
    v.push_back(5);

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

    //sort(v.begin(),v.end(), MyCompare());
    //greater<int>() 内建函数对象
    sort(v.begin(),v.end(), greater<int>());
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

关系仿函数最常用的就是greater<>大于

逻辑仿函数

功能描述： 实现逻辑运算

函数原型:

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

void test01()
{
    vector<bool>v;
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);

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

    //利用逻辑非 将容器v 搬运到容器v2中，并执行取反操作

    vector<bool>v2;
    v2.resize(v.size());

    transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(),logical_not<bool>());//()代表对象的创建

    for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 逻辑仿函数实际应用较少，了解即可。

STL常用算法

概述:

• 算法主要是由头文件< algorithm >< functional > < numeric >组成
• < algorithm >是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等。
• < functional >定义了一些模板类，用以声明函数对象
• < numeric >体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数据运算的模板函数

常用遍历算法

学习目标： 掌握常用的遍历算法

算法简写：

for_each

功能描述： 实现遍历容器

函数原型：

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

//普通函数
void Print01(int val)
{
    cout << val<<" ";
}
//仿函数
class Print02
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(),Print01);
    cout << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), Print02());
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： for_each在实际开发中是最常用的遍历算法，需要熟练掌握。

transform

功能描述：

搬运容器到另一个容器中。

函数原型：

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

class TransForm
{
public:
    int operator()(int val)
    {
        return val + 100;
    }
};

class MyPrint
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};

void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int>vTarget;//目标容器
    vTarget.resize(v.size());//目标容器需要提前开辟空间
    transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());
    for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 搬运的目标容器必须提前开辟空间，否则无法正常搬运。

常用查找算法

学习目标： 掌握常用的查找算法

算法简介:

find

功能描述： 查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()。

函数原型：

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

class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }
    //重载==
    bool operator ==(const Person& p)
    {
        if (this->m_Age == p.m_Age && this->m_Name == p.m_Name)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    string m_Name;
    string m_Age;
};

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

    vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
    if (it == v.end())
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到" << *it << endl;
    }
}
//自定义数据类型
void test02()
{
    vector<Person>V;
    Person p1("1",11);
    Person p2("2",22);
    Person p3("3",33);
    Person p4("4",44);

    V.push_back(p1);
    V.push_back(p2);
    V.push_back(p3);
    V.push_back(p4);

    vector<Person>::iterator it = find(V.begin(), V.end(), p2);
    if (it == V.end())
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到" << it->m_Name << " " << it->m_Age << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器。

find_if

功能描述：

按条件查找元素。

函数原型：

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

class GreaterFive
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 5;
    }
};

//内置数据类型
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "没找到" << endl;    
    }
    else
    {
        cout << "找到了" << *it << endl;
    }
}

//自定义数据类型

class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
class Greater20
{
public:
    bool operator()(Person &p)
    {
        return p.m_Age > 20;
    }
};
void test02()
{
    vector<Person>V;
    Person p1("1",11);
    Person p2("2",22);
    Person p3("3",33);
    Person p4("4",44);

    V.push_back(p1);
    V.push_back(p2);
    V.push_back(p3);
    V.push_back(p4);

    vector<Person>::iterator it = find_if(V.begin(), V.end(), Greater20());
    if (it == V.end())
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到了" << it->m_Name<<" "<<it->m_Age << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

adjacent_find

功能描述： 查找相邻重复元素。

函数原型：

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

void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(0);
    v.push_back(2);
    v.push_back(1);
    v.push_back(2);
    v.push_back(7);
    v.push_back(3);
    v.push_back(3);

    vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到相邻重复元素" << *it << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： 面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法

binary_search

功能描述： 查找指定元素是否存在。

函数原型：

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

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

    //这个容器必须是有序的序列，如果是无序的序列，结果未知
    bool ret =  binary_search(v.begin(), v.end(),9);

    if (ret)
    {
        cout << "找到了" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "没找到" << endl;
    }
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结“ 二分查找法效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须得是有序序列，否则结果未知。

count

功能描述： 统计元素个数。

函数原型：

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

//内置
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);

    int num = count(v.begin(), v.end(), 10);
    cout << num << endl;
}
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }
    bool operator==(const Person& p)
    {
        if (this->m_Age == p.m_Age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};

void test02()
{
    vector<Person>v;
    Person p1("s1",11 );
    Person p2("s2",12 );
    Person p3("s3",13 );
    Person p4("s4",14 );
    Person p5("s5",14 );

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

    int num = count(v.begin(), v.end(), p5);

    cout << num << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

统计自定义数据类型时候，需要配合重载operator==

count_if

功能描述： 按条件统计元素个数。

函数原型：

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

class Greater20
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 20;
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);

    int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
    cout << num << endl;
}

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

class AgeGreater20
{
public:
    bool operator()(const Person& p)
    {
        return p.m_Age > 20;
    }

};
void test02()
{
    vector<Person>v;
    Person p1("s1",11 );
    Person p2("s2",22 );
    Person p3("s3",33 );
    Person p4("s4",44 );

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

    int num = count_if(v.begin(), v.end(),AgeGreater20());
    cout << num << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

常用的排序算法

学习目标： 掌握常用的排序算法。

算法简介：

sort

功能描述：

对容器内元素进行排序。

函数原型：

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(10);
    v.push_back(60);
    v.push_back(5);
    v.push_back(30);
    v.push_back(2);

    //升
    sort(v.begin(), v.end());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

    //降
    sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握。

random_shuffle

功能描述： 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序。

函数原型：

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(),myPrint);
    cout << endl;

    random_shuffle(v.begin(), v.end());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

}
int main(void)
{
    srand((unsigned int)time(NULL));
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结: random_shuffle洗牌算法比较使用，使用时记得加随机数种子。

merge

功能描述： 两个容器元素合并，并存储到另一个容器中。

函数原型:

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+5);
    }
    //目标容器
    vector<int>vTarget;
    vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

    merge(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),vTarget.begin());

    for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), myPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:

merge合并的两个容器必须得是有序序列。

reverse

功能描述: 将容器内元素进行反转。

函数原型：

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(10);
    v.push_back(60);
    v.push_back(5);
    v.push_back(30);
    v.push_back(2);

    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

    reverse(v.begin(), v.end());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

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

总结: reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到。

常用的拷贝和替换算法

学习目标:

掌握常用的拷贝和替换算法。

算法简介:

copy

功能描述:

容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中。

函数原型“

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }

    vector<int>v2;
    v2.resize(v1.size());
    copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

    for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
    cout << endl;

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

总结: 利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间。

replace

功能描述： 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素。

函数原型：

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(10);
    v.push_back(60);
    v.push_back(50);
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);

    cout << "替换前" << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

    cout << "替换后" << endl;
    replace(v.begin(), v.end(), 20, 2000);
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

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

总结: replace会替换区间内满足条件的所有元素。

replace_if

功能描述： 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素。

函数原型：

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

void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
class Great30
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 30;
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(10);
    v.push_back(60);
    v.push_back(50);
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);

    cout << "替换前" << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;
    cout << "替换后" << endl;
    replace_if(v.begin(), v.end(),Great30(),3000);
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件。

swap

功能描述:互换两个容器的元素。

函数原型：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<functional>
#include<vector>
using namespace std;
void MyPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+100);
    }

    cout << "交换前" << endl;
    for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint);
    cout << endl;

    for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint);
    cout << endl;

    cout << "交换后" << endl;
    swap(v1, v2);

    for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint);
    cout << endl;

    for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结： swap交换容器时，注意交换的容器是同种类型。

常用算数生成算法

学习目标： 掌握常用的算数生成算法。

注意： 算数生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为#include< numeric >

算法简介:

accumulate

功能描述： 计算区间内容器元素累计总和。

函数原型：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<numeric>
using namespace std;
void MyPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i <= 100; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //参数3是起始累加值
    int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
    cout << total << endl;

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

总结： accumulate使用时头文件注意是numeric，这个算法很实用。

fill

功能描述：

向容器中填充指定的元素。

函数原型：

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

using namespace std;
void MyPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.resize(10);
    //后期重新填充
    fill(v.begin(),v.end(),100);
    for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：利用fill可以将容器区间内元素填充为指定的值。

常用集合算法

学习目标：

掌握常用的集合算法。

算法简介：

set_intersection

功能描述： 求两个容器的交集。

函数原型：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<functional>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
void MyPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+5);
    }
    vector<int>vTarget;
    //最特殊情况，大容器包含小容器，开辟空间 取消的容器的size即可
    vTarget.resize(min(v1.size(),v2.size()));

    //返回迭代器的位置是交集的末尾位置，帮助下面for_each划定区间
    vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

    for_each(vTarget.begin(), itEnd, MyPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:

• 求交集的两个容器必须得是有序序列。
• 目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值。
• set_intersection返回值(迭代器)是交集中最后一个元素的位置。

set_union

功能描述： 求两个集合的并集。

函数原型：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
void MyPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+5);
    }
    vector<int>vTarget;
    vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
    vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
    for_each(vTarget.begin(), itEnd, MyPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 求并集的两个集合必须得是有序序列。
• 目标容器开辟空间需要两个容器相加。
• set_union返回值(迭代器)是并集中最后一个元素的位置。

set_difference

功能描述： 求两个集合的差集。

函数原型：

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

void MyPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}

void test01()
{
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+5);
    }
    //考虑特殊情况

    vector<int>vTarget;
    //最特殊情况 两个容器没有交集 取两个容器大的size作为目标容器开辟的空间
    vTarget.resize(max(v1.size(), v2.size()));

    cout << "v1和v2的差集" << endl;

    vector<int>::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

    for_each(vTarget.begin(),itEnd, MyPrint);
    cout << endl;

    cout << "v2和v1的差集" << endl;

    itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());

    for_each(vTarget.begin(), itEnd, MyPrint);
    cout << endl;
}
int main(void)
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结:

• 求差集的两个集合必须得是有序序列。
• 目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值。