【C++】STL中常見用法範例

1、選擇C++刷演算法的理由

1.C++速度快（C不是更快麼，java太慢了）
2.C++有STL（什麼是STL）——使用很方便的類庫
3.如何使用STL進行高效刷演算法
4.好處：刷演算法，學習成本極低
5.如何從C到C++（僅基礎語法到刷演算法程度）

俗話說：磨刀不誤砍柴工
不會c++仍然可以做，但是效率低

2、輸入輸出

C++保留了C的scanf和printf，增加了額外的cin與cout

例子

2.1.C程式中輸入輸出

int a;
scanf("%d",&a);
printf("%d",a);

2.2.C++輸入輸出

int a;
cin>>a;
cout<<a;

2.3.連續輸入輸出變數

int a,b,c;
cin>>a>>b>>c;
cout<<a<<b<<c;

2.4.優雅地換行

cout<<1;
cout<<endl;
cout<<2;
cout<<3<<endl<<endl;

好處：

1.少寫了很多東西

2.連續輸入輸出變數

3.換行優雅

注意：cin、cout比scanf、printf慢，有時候刷演算法超時，
可能因爲使用了cin、cout

輸入輸出的數量(>1000)特別多，刷演算法用cin，cout容易超時

3、STL(Standard Template Library)與algorithm標頭檔案

STL是一些「容器」的集合，這些「容器」有list,vector,set,map等，STL也是演算法和其他一些元件的集合。

algorithm是對容器繼承的一些演算法函數，輔助刷演算法題

sort函數

概念：迭代器——理解爲指針

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main()
{
    int a[]={2,1,5,0,-1,5,9};
    sort(a,a+7);
    for(int i=0;i<7;i++)
        cout<<a[i]<<" ";
    cout<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

4、STL——string(*)

概念：相當於char*的封裝，理解爲字串

4.1.簡單使用

/**C中定義字串以及列印*/
char *ch="asdkajbf";
for(int i=0;ch[i]!='\0';i++) cout<<*(ch+i);
/**C++中*/
string s="ssadaffw";
cout<<s<<endl;

4.2.獲取一行字串

我想獲取一行字串

hello world

C中：

scanf("%s",ch);//1.僅獲取一個單詞，空格結束 2.ch[100]得設定初始大小

C++中：

string s;
getline(cin,s);//獲取一行數據
cout<<s;

4.3.+=運算子

+=對於字串，字元有效，數位會轉爲asc碼

string s;
s+="hello";
s+=" world";
s+='5';
s+=10;//10對應的asc碼是換行
int a=5;//想把a加入字串
s+=(a+'0');
cout<<s;

4.4.排序（使用algorithm）

string s="5418340";
sort(s.begin(),s.end());
cout<<s;

4.5.erase函數

/**begin是頭迭代器，end是尾迭代器*/
string s="5418340";
s.erase(s.begin());//刪除第一個
s.erase(--s.end());//刪除最後一個
cout<<s;

4.6.substr函數

/**begin是頭迭代器，end是尾迭代器*/
string s="5418340";
s=s.substr(1,3);//取418,取索引爲1，往後截斷3個
s=s.substr(1,-1);//索引爲1，截斷到最後
cout<<s;

4.7.回圈(3種)

1.for回圈

string s="5418340";
for(int i=0;i<s.length();i++) cout<<s[i];

2.迭代器

for(string::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++) cout<<*it;

3.迭代器化簡

for(auto it=s.begin();it!=s.end();it++) cout<<*it;

4.利用C++ 11新特性for回圈

for(auto x:s) cout<<x;

5、STL——vector(*)

概念：vector相當於陣列，模板型別相當於存放的內容

1.vector構造

vector<int> v;//定義一個空vector
vector<int> v2(4);//定義一個4個大小的vector，初始爲0
vector<int> v3(4,6);//定義一個4個大小的vector，初始爲6
vector<int> v{1,2,3,4,5};//定義一個vector，數位爲1,2，3,4,5
for(auto x:v3) cout<<x;

2.用at或者[]獲取元素

vector<int> v{1,2,3,4,5};
cout<<v[1];//取索引爲1的
cout<<v.at(2);//取索引爲2的

3.方法

push_back追加內容

vector<int> v;
v.push_back(5);
v.push_back(5);
v.push_back(5);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
for(auto x:v) cout<<x;

resize進行重置大小

v.resize(10);//不賦值預設爲0

erase刪除元素，複雜度爲O(n)
v.erase(v.begin());//刪除第一個元素
v.erase(--v.end());//刪除最後一個元素

獲取第一個元素，獲取最後一個元素

/**獲取第一個元素*/
cout<<v.front();
cout<<v[0];
cout<<*v.begin();
/**獲取最後一個元素*/
cout<<v.back();
cout<<v[v.size()-1];//size是獲取大小
cout<<*--v.end();

4.排序

第三個參數爲比較器，不寫預設爲less()

vector<int> v{5,1,2,5,4,0,-1};
sort(v.begin(),v.end(),less<int>());//從小到大
sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());//從大到小排序
for(auto x:v) cout<<x;

5.回圈

vector<int> v{5,1,2,5,4,0,-1};
for(int i=0;i<v.size();i++) cout<<v[i];//for回圈
cout<<endl;
for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++) cout<<*it;//迭代器回圈
cout<<endl;
for(auto it=v.begin();it!=v.end();it++) cout<<*it;//迭代器簡化回圈
cout<<endl;
for(auto x:v) cout<<x;//c++11新特性

6、STL——stack(*)

概念：棧

構造

stack<int> s;

push、pop、size、empty
push 入棧一個元素
pop 出棧一個元素，pop無返回值
top 取棧頂元素
size 檢視元素個數

s.push(2);
s.push(3);
cout<<s.top()<<endl;
s.pop();
cout<<s.top()<<endl;
cout<<s.size()<<endl;

進位制轉換(十進制轉二進制)

int itob(int decimal){
    stack<int> s;int res=0;
    while(decimal!=0){
        s.push(decimal%2);
        decimal/=2;
    }
    while(!s.empty()){
        res=res*10+s.top();
        s.pop();
    }
    return res;
}

逆序單詞（拓展sstream，stoi，itoa）

輸入一行字串，將字串逆序列印

輸入：hello world my name is steve yu

輸出：yu steve is name my world hello

#include <iostream>
#include <stack>
#include <sstream>

using namespace std;

int main(){
    string str;
    stack<string> s;
    getline(cin,str);
    stringstream ss;
    ss<<str;
    while(ss>>str)
        s.push(str);
    while(!s.empty()){
        cout<<s.top();
        s.pop();
        if(s.size()!=0) cout<<" ";
    }
    return 0;
}

字串轉數位
方法1:

 string s="1234";
 int i;
 stringstream ss;
 ss<<s;
 ss>>i;
 cout<<i;

方法2:

string s="1234";
int i=stoi(s);
cout<<i;

數位轉字串
方法1:

int a=1234;
string out;
stringstream ss;
ss<<a;
ss>>out;
cout<<out<<endl;

方法2:(c++ 11)

int a=1234;
cout<<to_string(a)<<endl;

7、STL——queue

概念：佇列

構造

queue<int> q;

push、back

q.push(5);
q.push(6);
cout<<q.front()<<endl;
q.pop();
cout<<q.front()<<endl;
cout<<q.size()<<endl;

8、STL——map(unordered_map pair)

概念：對映（map爲樹狀表，unorderedmap爲雜湊表）

map

map<int,int> m;//有序的，樹狀結構（底層）
m[6]=3;
m[5]=8;
m[4]=9;
for(auto it=m.begin();it!=m.end();it++)
	cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
for(auto tmp:m){
	cout<<tmp.first<<" "<<tmp.second<<endl;
}

unordered_map

unordered_map<int,int> m;//無序的，雜湊結構（底層）
m[6]=3;
m[5]=8;
m[4]=9;
for(auto it=m.begin();it!=m.end();it++)
	cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
for(auto tmp:m){
	cout<<tmp.first<<" "<<tmp.second<<endl;
}

pair的用法(map轉成vector進行排序)

bool cmp(pair<int,int> a,pair<int,int> b){
    return a.first>b.first;
}
int main(){
    unordered_map<int,int> m;//無序的，雜湊結構（底層）
    m[6]=3;
    m[5]=8;
    m[4]=9;
    vector<pair<int,int>> v(m.begin(),m.end());
    sort(v.begin(),v.end(),cmp);
    for(auto tmp:v){
        cout<<tmp.first<<tmp.second<<endl;
    }
    return 0;
}

9、set(unordered_set)

概念：集合

應用計數、去重

set<int> s;//樹狀結構，有序
unordered_set<int> s2;//雜湊結構，無序，快
s.insert(3);
s.insert(4);
s.insert(4);
s.insert(4);
cout<<s.size()<<endl;
for(auto tmp:s)
	cout<<tmp<<" ";
cout<<endl;
for(auto it=s.begin();it!=s.end();it++)
	cout<<*it<<" ";
cout<<endl;

10、STL——deque

概念：雙端佇列

deque<int> d;
// 4 9 1 2
d.push_back(1);
d.push_back(2);
d.push_front(9);
d.push_front(4);
d.pop_back();
d.pop_front();
for(auto tmp:d) cout<<tmp<<endl;
for(auto it=d.begin();it!=d.end();it++) cout<<*it<<endl;

排序

sort(d.begin(),d.end(),greater<int>());

11、STL——list

概念：雙向鏈表

list<int> li;
li.push_back(6);
li.push_front(5);
li.emplace_front(9);
li.emplace_back(10);
li.insert(++li.begin(),2);
for(auto tmp:li) cout<<tmp<<endl;
for(auto it=li.begin();it!=li.end();it++) cout<<*it<<endl;