目录
3.6 queue 容器
3.6.1 queue 基本概念
概念：Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口
队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 --- 入队 push
队列中出数据称为 --- 出队 pop
3.6.2 queue 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
示例：
#include <queue>
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01() {
//创建队列
queue<Person> q;
//准备数据
Person p1("唐僧", 30);
Person p2("孙悟空", 1000);
Person p3("猪八戒", 900);
Person p4("沙僧", 800);
//向队列中添加元素 入队操作
q.push(p1);
q.push(p2);
q.push(p3);
q.push(p4);
//队列不提供迭代器，更不支持随机访问
while (!q.empty()) {
//输出队头元素
cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name
<< " 年龄： "<< q.front().m_Age << endl;
cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name
<< " 年龄： " << q.back().m_Age << endl;
cout << endl;
//弹出队头元素
q.pop();
}
cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
入队 --- push
-
出队 --- pop
-
返回队头元素 --- front
-
返回队尾元素 --- back
-
判断队是否为空 --- empty
-
返回队列大小 --- size
3.7 list容器
3.7.1 list基本概念
功能：将数据进行链式存储
链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
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
STL中的链表是一个双向循环链表
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器
List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是两个最常被使用的容器，各有优缺点
3.7.2 list构造函数
功能描述：
-
创建list容器
示例：
#include <list>
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(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
printList(L2);
list<int>L3(L2);
printList(L3);
list<int>L4(10, 1000);
printList(L4);
}
int main() {
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
3.7.3 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：
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。示例：
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值和交换
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
//赋值
list<int>L2;
L2 = L1;
printList(L2);
list<int>L3;
L3.assign(L2.begin(), L2.end());
printList(L3);
list<int>L4;
L4.assign(10, 100);
printList(L4);
}
//交换
void test02()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
list<int>L2;
L2.assign(10, 100);
cout << "交换前： " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
cout << endl;
L1.swap(L2);
cout << "交换后： " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：list赋值和交换操作能够灵活运用即可
3.7.4 list 大小操作
功能描述：
-
对list容器的大小进行操作
示例：
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//大小操作
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
if (L1.empty())
{
cout << "L1为空" << endl;
}
else
{
cout << "L1不为空" << endl;
cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl;
}
//重新指定大小
L1.resize(10);
printList(L1);
L1.resize(2);
printList(L1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
判断是否为空 --- empty
-
返回元素个数 --- size
-
重新指定个数 --- resize
3.7.5 list 插入和删除
功能描述：
-
对list容器进行数据的插入和删除
示例：
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
list<int> L;
//尾插
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
//头插
L.push_front(100);
L.push_front(200);
L.push_front(300);
printList(L);
//尾删
L.pop_back();
printList(L);
//头删
L.pop_front();
printList(L);
//插入
list<int>::iterator it = L.begin();
L.insert(++it, 1000);
printList(L);
//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);
//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);
L.remove(10000);
printList(L);
//清空
L.clear();
printList(L);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
尾插 --- push_back
-
尾删 --- pop_back
-
头插 --- push_front
-
头删 --- pop_front
-
插入 --- insert
-
删除 --- erase
-
移除 --- remove
-
清空 --- clear
3.7.6 list 数据存取
功能描述：
-
对list容器中数据进行存取
示例：
#include <list>
//数据存取
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
//cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
//cout << L1[0] << endl; //错误 不支持[]方式访问数据
cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl;
cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl;
//list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问
list<int>::iterator it = L1.begin();
//it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1
}
int main() {
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
3.7.7 list 反转和排序
功能描述：
-
将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序
示例：
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
bool myCompare(int val1 , int val2)
{
return val1 > val2;
}
//反转和排序
void test01()
{
list<int> L;
L.push_back(90);
L.push_back(30);
L.push_back(20);
L.push_back(70);
printList(L);
//反转容器的元素
L.reverse();
printList(L);
//排序
L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
printList(L);
L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小
printList(L);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
反转 --- reverse
-
排序 --- sort （成员函数）
3.7.8 排序案例
案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序
示例：
#include <list>
#include <string>
class Person {
public:
Person(string name, int age , int height) {
m_Name = name;
m_Age = age;
m_Height = height;
}
public:
string m_Name; //姓名
int m_Age; //年龄
int m_Height; //身高
};
bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {
if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
return p1.m_Height > p2.m_Height;
}
else
{
return p1.m_Age < p2.m_Age;
}
}
void test01() {
list<Person> L;
Person p1("刘备", 35 , 175);
Person p2("曹操", 45 , 180);
Person p3("孙权", 40 , 170);
Person p4("赵云", 25 , 190);
Person p5("张飞", 35 , 160);
Person p6("关羽", 35 , 200);
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 << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age
<< " 身高： " << it->m_Height << endl;
}
cout << "---------------------------------" << endl;
L.sort(ComparePerson); //排序
for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age
<< " 身高： " << it->m_Height << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序
-
高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定，并不复杂
3.8 set/ multiset 容器
3.8.1 set基本概念
简介：
-
所有元素都会在插入时自动被排序
本质：
-
set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
set和multiset区别：
-
set不允许容器中有重复的元素
-
multiset允许容器中有重复的元素
3.8.2 set构造和赋值
功能描述：创建set容器以及赋值
示例：
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//构造和赋值
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//拷贝构造
set<int>s2(s1);
printSet(s2);
//赋值
set<int>s3;
s3 = s2;
printSet(s3);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
set容器插入数据时用insert
-
set容器插入数据的数据会自动排序
3.8.3 set大小和交换
功能描述：
-
统计set容器大小以及交换set容器
示例：
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//大小
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
if (s1.empty())
{
cout << "s1为空" << endl;
}
else
{
cout << "s1不为空" << endl;
cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl;
}
}
//交换
void test02()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
set<int> s2;
s2.insert(100);
s2.insert(300);
s2.insert(200);
s2.insert(400);
cout << "交换前" << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
cout << endl;
cout << "交换后" << endl;
s1.swap(s2);
printSet(s1);
printSet(s2);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
统计大小 --- size
-
判断是否为空 --- empty
-
交换容器 --- swap
3.8.4 set插入和删除
功能描述：
-
set容器进行插入数据和删除数据
示例：
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);
s1.erase(30);
printSet(s1);
//清空
//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
插入 --- insert
-
删除 --- erase
-
清空 --- clear
3.8.5 set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
示例：
#include <set>
//查找和统计
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
//查找
set<int>::iterator pos = s1.find(30);
if (pos != s1.end())
{
cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl;
}
else
{
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int num = s1.count(30);
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
查找 --- find （返回的是迭代器）
-
统计 --- count （对于set，结果为0或者1）
3.8.6 set和multiset区别
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
示例：
#include <set>
//set和multiset区别
void test01()
{
set<int> s;
pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第一次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第一次插入失败!" << endl;
}
ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第二次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第二次插入失败!" << endl;
}
//multiset
multiset<int> ms;
ms.insert(10);
ms.insert(10);
for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
如果不允许插入重复数据可以利用set
-
如果需要插入重复数据利用multiset
3.8.7 pair对组创建
功能描述：
-
成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据
示例：
#include <string>
//对组创建
void test01()
{
pair<string, int> p("Tom", 20);
cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl;
pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);
cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
两种方式都可以创建对组，记住一种即可
3.8.8 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，可以改变排序规则
示例一 set存放内置数据类型
#include <set>
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(50);
//默认从小到大
for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//指定排序规则
set<int,MyCompare> s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(30);
s2.insert(50);
for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：利用仿函数可以指定set容器的排序规则
示例二 set存放自定义数据类型
#include <set>
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class comparePerson
{
public:
bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
{
//按照年龄进行排序 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};
void test01()
{
set<Person, comparePerson> s;
Person p1("刘备", 23);
Person p2("关羽", 27);
Person p3("张飞", 25);
Person p4("赵云", 21);
s.insert(p1);
s.insert(p2);
s.insert(p3);
s.insert(p4);
for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据
3.9 map/ multimap容器
3.9.1 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
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
3.9.2 map构造和赋值
功能描述：
-
对map容器进行构造和赋值操作
示例：
#include <map>
void printMap(map<int,int>&m)
{
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01()
{
map<int,int>m; //默认构造
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
printMap(m);
map<int, int>m2(m); //拷贝构造
printMap(m2);
map<int, int>m3;
m3 = m2; //赋值
printMap(m3);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：map中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组
3.9.3 map大小和交换
功能描述：
-
统计map容器大小以及交换map容器
示例：
#include <map>
void printMap(map<int,int>&m)
{
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01()
{
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
if (m.empty())
{
cout << "m为空" << endl;
}
else
{
cout << "m不为空" << endl;
cout << "m的大小为： " << m.size() << endl;
}
}
//交换
void test02()
{
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
map<int, int>m2;
m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
m2.insert(pair<int, int>(6, 300));
cout << "交换前" << endl;
printMap(m);
printMap(m2);
cout << "交换后" << endl;
m.swap(m2);
printMap(m);
printMap(m2);
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
统计大小 --- size
-
判断是否为空 --- empty
-
交换容器 --- swap
3.9.4 map插入和删除
功能描述：
-
map容器进行插入数据和删除数据
示例：
#include <map>
void printMap(map<int,int>&m)
{
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01()
{
//插入
map<int, int> m;
//第一种插入方式
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
//第二种插入方式
m.insert(make_pair(2, 20));
//第三种插入方式
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
//第四种插入方式
m[4] = 40;
printMap(m);
//删除
m.erase(m.begin());
printMap(m);
m.erase(3);
printMap(m);
//清空
m.erase(m.begin(),m.end());
m.clear();
printMap(m);
}
int main() {
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
3.9.5 map查找和统计
功能描述：
-
对map容器进行查找数据以及统计数据
示例：
#include <map>
//查找和统计
void test01()
{
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
//查找
map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
if (pos != m.end())
{
cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
}
else
{
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int num = m.count(3);
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
查找 --- find （返回的是迭代器）
-
统计 --- count （对于map，结果为0或者1）
3.9.6 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
示例：
#include <map>
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
//默认从小到大排序
//利用仿函数实现从大到小排序
map<int, int, MyCompare> m;
m.insert(make_pair(1, 10));
m.insert(make_pair(2, 20));
m.insert(make_pair(3, 30));
m.insert(make_pair(4, 40));
m.insert(make_pair(5, 50));
for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
-
利用仿函数可以指定map容器的排序规则
-
对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器
