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STL入门

作者：blue

时间：2024.3

0.概述

本文讨论部分常用的STL的运用

1.pair

pair是将2个数据组合成一组数据，

pair的实现是一个结构体，主要的两个成员变量是first second

pair<int ,double> p1;//注意中间要有逗号p1.first = 1;p1.second = 2.5;cout<<p1.first<<' '<<p1.second<<endl;//输出结果：1 2.5

还可以利用make_pair创建新的pair对象：

pair<int, double> p1;
p1 = make_pair(1, 1.2);        //make_pair
cout << p1.first << p1.second << endl;//output: 1 1.2int a = 8;string m = "James";pair<int, string> newone;newone = make_pair(a, m);
cout << newone.first << newone.second << endl;//output: 8 James

通过tie获取pair元素值

std::pair<std::string, int> getPreson() {return std::make_pair("Sven", 25);
}int main(int argc, char **argv) {std::string name;int ages;std::tie(name, ages) = getPreson();std::cout << "name: " << name << ", ages: " << ages << std::endl;return 0;
}

2.set(集合)

集合是存储排序键的关联容器，其中每个键都是唯一的，可以插入或删除但不能更改。

begin()	返回一个指向集合中第一个元素的迭代器
end()	返回指向末尾的迭代器
empty()	如果set为空，则返回true
insert()	在集合中插入元素。
clear()	删除set容器中的所有的元素

初始化

template< class T,            class Compare = less<T>,    class Alloc = allocator<T>   > class set;

基本上就是三个参数，第一个是值，第二个比较器，用于比较内容，默认为less即降序，第三个是内存配置器，负责内存的分配和销毁。

在实际使用中，我们仅仅为其分配值就足以满足大部分需求。

set<int> s;    //直接指定值的类型创建，其他为默认方法

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{                   /*两个‘>’之间最好有空格*/set<pair<double, double> > s;     //建立一个其中类型为pair<double,double>的集合，名为sint x1, y1, x2, y2;for (x1 = 0; x1 < 20; x1++){for (y1 = 0; y1 < 21; y1++){for (x2 = x1 + 1; x2 < 20; x2++){for (y2 = 0; y2 < 21; y2++){double k = double(x1 - x2) / (y1 - y2);double b = double(x2 * y1 - x1 * y2) / (x2 - x1);s.insert({ k,b });     //将元素值插入到集合s当中，集合会自动去重。}}}}printf("%lld", s.size() + 20);return 0;
}

set中元素的遍历

关键是要声明迭代器变量，遍历方法与数组类似，可以用while循环也可以用for循环，但用for循环时条件运算符不能用 <，而用 ！= 进行判断，还特别需要注意指针运算符

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;set<int>all;
int main()
{//生成待处理的数据for(int i=0;i<100;i++)all.insert(i);//遍历set,用迭代器类型⬇️⬇️⬇️ 注意这种for(set<int>::iterator i=all.begin();i!=all.end();i++)cout<<*i<<endl; //注意指针运算符return 0;
}

3.vector

vector是一个十分有用的容器

简单地说，vector是一个能够*存放任意类型的动态数组*，能够增加和压缩数据。

实例：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#define int long long
using namespace std;
signed main()
{int i;vector<int> a;           //定义for(i=0;i<=100;i++){a.push_back(i);      //尾部压入}for(i=0;i<a.size();i++)   //把其当数组来遍历 {printf("%lld ",a[i]);}reverse(a.begin(),a.end());   //逆转容器中的值 printf("\n");                        //⬇️，注意这里要用"!="for(vector<int>::iterator j=a.begin();j!=a.end();j++)  //把他用迭代器指针来遍历 {//⬇️注意迭代器调用，用指针printf("%lld ",*j);}return 0; 
}

运行结果

排序

sort(vec.begin(),vec.end());(默认是按升序排列,即从小到大).bool cmp(int a,int b)
{return a>b;
}
调用时:sort(vec.begin(),vec.end(),Cmp)，这样就降序排序。

4.string字符串类型

C++ string中的find()函数 - 王陸 - 博客园 (cnblogs.com)

为什么 string.find()返回值是-1_string中find函数-1为什么是18446744073709551615-CSDN博客

两篇文章结合着看

0顺子日期 - 蓝桥云课 (lanqiao.cn)

本题考查了对字符串类型的应用

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{int ans=0;string t1="012",t2="123";for(int i=1;i<=12;i++){for(int j=1;j<=31;j++){string str="2022";if(i>=10) str+=to_string(i);else{str+='0';str+=to_string(i);}if(j>=10) str+=to_string(j);else{str+='0';str+=to_string(j);}if(str.find(t1)!=-1||str.find(t2)!=-1) ans++;}}printf("%d",ans);return 0;
}

C++:cin、cin.getline()、getline()的用法_getline(cin,s)函数用法-CSDN博客

关于string，输入带空格或tab的字符串的有趣的用法。

C++中substr()函数用法详解_c++ substr-CSDN博客

string的用法总让人大吃一惊，还能这样用？

 s.substr(pos, len)//string a=s.substr(0,3);s中从pos开始的len个字符的拷贝

5.queue，deque，priority_queue

队列

queue<type> q
q.push(x) //将x放入队列
q.front() //返回队首元素但不删除
q.pop()   //删除队首元素
q.back()  //返回队尾元素
q.size()  //返回元素个数
q.empty() //检查队列是否为空，空则返回true

双端队列

由于双端队列，队首队尾都可以入队与出队的特点，他的入队出队操作与普通的queue不同，要格外注意

deque<type> dq
dp[i] //返回队列中下标为i的元素
dq.front() //返回队头
dq.back()  //返回队尾
dq.pop_back()//删除队尾，不返回值
dq.pop_front()//删除队头，不返回值
dq.push_back(x)//在队尾添加一个元素x
dq.push_front(x)//在队头添加一个元素x

双端队列的一个重要应用——单调队列

①单调队列与滑动窗口

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main()
{           //数组从下标1开始存储，这个0是占位 int a[]={0,2,6,5,7,8,6};int m=3;//窗口的大小 deque<int> Q;//存放元素的下标 //滑动窗口的边界为  [i-m+1,i] for(int i=1;i<=6;i++)  //维护窗口的最小值，保持队首元素永远是窗口内最小的 {while(!Q.empty()&&a[Q.back()]>a[i]) Q.pop_back();  //新进元素更优，队尾出队 Q.push_back(i);//存储的是下标 if(Q.front()<i-m+1) Q.pop_front(); //队首已在窗口之外，队首出队 if(i>=m) printf("%d ",a[Q.front()]);//窗口充满，可以输出 }printf("\n");for(int i=1;i<=6;i++) //维护窗口的最大值 {while(!Q.empty()&&a[Q.back()]<a[i]) Q.pop_back();Q.push_back(i);if(Q.front()<i-m+1) Q.pop_front();if(i>=m) printf("%d ",a[Q.front()]);} return 0;
}

优先队列（priority_queue）

默认大顶堆

priority_queue <Type, Container, Functional> 队列名 //类型，容器类型，比较方式priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;//升序队列（最小值优先）priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;    //降序队列，最大值优先（默认的）

由于优先队列是以堆的形式存储数据的，所以队首的元素应该是堆顶（top），这一点要和其他队列区分开来

q.size();//返回q里元素个数
q.empty();//返回q是否为空，空则返回1，否则返回0
q.push(k);//在q的末尾插入k
q.pop();//删掉q的第一个元素
q.top();//返回q的第一个元素

自定义优先级（要注意和自定义排序区分开，不要搞混了）

结构体自定义优先级

6.list的用法

详解C++STL容器系列（二）—— list的详细用法和与vector的对比_vector assign swap 区别-CSDN博客

掌握stl中list的用法

P1996 约瑟夫问题 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{int n,m;cin>>n>>m;list<int> a;for(int i=1;i<=n;i++) a.push_back(i);list<int>::iterator it=a.begin();while(a.size()>1){for(int i=1;i<m;i++){it++;if(it==a.end()) it=a.begin();}cout<<*it<<" ";list<int>::iterator next=++it;if(next==a.end()) next=a.begin();//end()成员函数返回指向末尾位置的迭代器。这个“末尾位置”            指的是最后一个元素再往后一位，也就是说end()所指的位置不包含有效元素，它相当于一个虚设的节点。a.erase(--it);it=next;}cout<<*it;return 0;
}