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文章目录：

一、C++核心编程

二、C++提高编程

1 模板

本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解，探讨C++更深层的使用

1.1 模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高复用性

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

1.2 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

1.2.1 函数模板语法

函数模板作用：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体指定，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

typename — 表面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

示例：

#include<iostream>using namespace std;//函数模板//两个整型交换函数void swapInt(int& a, int& b) {int temp = a;a = b;b = temp;}//两个浮点型交换函数void swapDouble(double& a, double& b) {double temp = a;a = b;b = temp;}//函数模板template<typename T>//声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型void mySwap(T& a, T& b) {T temp = a;a = b;b = temp;}void test() {int a = 1;int b = 2;//两种方式使用模板函数//1.自动类型推导mySwap(a, b);cout << "a=" << a << ",b=" << b << endl;//2.显示指定类型mySwap<int>(a, b);//告诉编译器，T是int类型}int main() {test();return 0;}

1.2.2 函数模板注意事项

注意事项：

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

示例

//利用模板提供通用的交换函数template<class T>void mySwap(T& a, T& b){T temp = a;a = b;b = temp;}// 1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用void test01(){int a = 10;int b = 20;char c = 'c';mySwap(a, b); // 正确，可以推导出一致的T//mySwap(a, c); // 错误，推导不出一致的T类型}// 2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用template<class T>void func(){cout << "func 调用" << endl;}void test02(){//func(); //错误，模板不能独立使用，必须确定出T的类型func<int>(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

1.2.3 函数模板案例

案例描述：

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序

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

示例：

//交换的函数模板template<typename T>void mySwap(T &a, T&b){T temp = a;a = b;b = temp;}template<class T> // 也可以替换成typename//利用选择排序，进行对数组从大到小的排序void mySort(T arr[], int len){for (int i = 0; i < len; i++){int max = i; //最大数的下标for (int j = i + 1; j < len; j++){if (arr[max] < arr[j]){max = j;}}if (max != i) //如果最大数的下标不是i，交换两者{mySwap(arr[max], arr[i]);}}}template<typename T>void printArray(T arr[], int len) {for (int i = 0; i < len; i++) {cout << arr[i] << " ";}cout << endl;}void test01(){//测试char数组char charArr[] = "bdcfeagh";int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);mySort(charArr, num);printArray(charArr, num);}void test02(){//测试int数组int intArr[] = {7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);mySort(intArr, num);printArray(intArr, num);}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：模板可以提高代码复用，需要熟练掌握

1.2.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板区别：

普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

示例：

//普通函数int myAdd01(int a, int b){return a + b;}//函数模板template<class T>T myAdd02(T a, T b) {return a + b;}//使用函数模板时，如果用自动类型推导，不会发生自动类型转换,即隐式类型转换void test01(){int a = 10;int b = 20;char c = 'c';cout << myAdd01(a, c) << endl; //正确，将char类型的'c'隐式转换为int类型 'c' 对应 ASCII码 99//myAdd02(a, c); // 报错，使用自动类型推导时，不会发生隐式类型转换myAdd02<int>(a, c); //正确，如果用显示指定类型，可以发生隐式类型转换}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：建议使用显示指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T

1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

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

示例：

//普通函数与函数模板调用规则void myPrint(int a, int b){cout << "调用的普通函数" << endl;}template<typename T>void myPrint(T a, T b) {cout << "调用的模板" << endl;}template<typename T>void myPrint(T a, T b, T c) {cout << "调用重载的模板" << endl; }void test01(){//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数// 注意 如果告诉编译器 普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到int a = 10;int b = 20;myPrint(a, b); //调用普通函数//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板myPrint<>(a, b); //调用函数模板//3、函数模板也可以发生重载int c = 30;myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板char c1 = 'a';char c2 = 'b';myPrint(c1, c2); //调用函数模板}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性

1.2.6 模板的局限性

局限性：模板的通用性并不是万能的

例如：

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

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这样的自定义数据类型，也无法正常运行

因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板

示例：

#include<iostream>using namespace std;#include <string>class Person{public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;};//普通函数模板template<class T>bool myCompare(T& a, T& b){if (a == b){return true;}else{return false;}}//具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型//具体化优先于常规模板template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2){if ( p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age){return true;}else{return false;}}void test01(){int a = 10;int b = 20;//内置数据类型可以直接使用通用的函数模板bool ret = myCompare(a, b);if (ret){cout << "a == b " << endl;}else{cout << "a != b " << endl;}}void test02(){Person p1("Tom", 10);Person p2("Tom", 10);//自定义数据类型，不会调用普通的函数模板//可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型bool ret = myCompare(p1, p2);if (ret){cout << "p1 == p2 " << endl;}else{cout << "p1 != p2 " << endl;}}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：

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

1.3 类模板

1.3.1 类模板语法

类模板作用：建立一个通用类，类中的成员的数据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>类

解释：

template — 声明创建模板

typename — 表面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

示例：

#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType> class Person{public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}public:NameType mName;AgeType mAge;};void test01(){// 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型Person<string, int>P1("孙悟空", 999);P1.showPerson();}int main() {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，此类称为类模板

1.3.2 类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

类模板没有自动类型推导的使用方式类模板在模板参数列表中可以有默认参数

示例：

#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType = int> class Person{public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}public:NameType mName;AgeType mAge;};//1、类模板没有自动类型推导的使用方式void test01(){// Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候，不可以用自动类型推导Person <string ,int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式，使用类模板p.showPerson();}//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数void test02(){Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数p.showPerson();}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：

类模板使用只能用显示指定类型方式类模板中的模板参数列表可以有默认参数

1.3.3 类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

普通类中的成员函数一开始就可以创建类模板中的成员函数在调用时才创建

示例：

class Person1{public:void showPerson1(){cout << "Person1 show" << endl;}};class Person2{public:void showPerson2(){cout << "Person2 show" << endl;}};template<class T>class MyClass{public:T obj;//类模板中的成员函数，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时再生成void fun1() {obj.showPerson1(); }void fun2() {obj.showPerson2(); }};void test01(){MyClass<Person1> m;m.fun1();//m.fun2();//编译会出错，说明函数调用才会去创建成员函数}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：类中的模板函数一开始创建不出来是因为无法确定模板的数据类型，直到调用的时候才能确定模板的数据类型，才能调用模板函数

1.3.4 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：

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

示例：

#include <string>//类模板template<class NameType, class AgeType = int> class Person{public:Person(NameType name, AgeType age){this->mName = name;this->mAge = age;}void showPerson(){cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;}public:NameType mName;AgeType mAge;};//1、指定传入的类型 - 用得比较广泛void printPerson1(Person<string, int> &p) {p.showPerson();}void test01(){Person <string, int >p("孙悟空", 100);printPerson1(p);}//2、参数模板化template <class T1, class T2>void printPerson2(Person<T1, T2>&p)//将法一中的指定传入类型改为T1，T2{p.showPerson();//如果想看模板中到底推导出的是什么样的数据类型cout << "T1的类型为： " << typeid(T1).name() << endl;cout << "T2的类型为： " << typeid(T2).name() << endl;}void test02(){Person <string, int >p("猪八戒", 90);printPerson2(p);}//3、整个类模板化 - 和法二类似，模板化的范围扩大到整个类template<class T>void printPerson3(T & p){cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl;p.showPerson();}void test03(){Person <string, int >p("唐僧", 30);printPerson3(p);}int main() {test01();test02();test03();system("pause");return 0;}

总结：如果想看模板中到底推导出的是什么样的数据类型：typeid(T1).name()

1.3.5 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，子类也需变为类模板

示例：（太抽象了。。）

template<class T>class Base{T m;};//class Son:public Base //错误，c++编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承class Son :public Base<int> //必须指定一个类型{};void test01(){Son c;}//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型template<class T1, class T2>class Son2 :public Base<T2>{public:Son2(){cout << typeid(T1).name() << endl;cout << typeid(T2).name() << endl;}};void test02(){Son2<int, char> child1;}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

1.3.6 类模板成员函数类外实现

学习目标：能够掌握类模板中的成员函数类外实现

示例：

#include <string>//类模板中成员函数类外实现template<class T1, class T2>class Person {public://成员函数类内声明Person(T1 name, T2 age);void showPerson();public:T1 m_Name;T2 m_Age;};//构造函数 类外实现：1.添加作用域2.在前面添加模板声明3.作用域后面加上T，表明是个类模板的类外实现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 << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl;}void test01(){Person<string, int> p("Tom", 20);p.showPerson();}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：类外实现：1.添加作用域2.在前面添加模板声明3.作用域后面加上T，表明是个类模板的类外实现

1.3.7 类模板分文件编写

学习目标：掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式

问题：类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

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

示例：

person.hpp中代码：

#pragma once#include <iostream>using namespace std;#include <string>template<class T1, class T2>class Person {public:Person(T1 name, T2 age);void showPerson();public:T1 m_Name;T2 m_Age;};//构造函数 类外实现template<class T1, class T2>Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {this->m_Name = name;this->m_Age = age;}//成员函数 类外实现template<class T1, class T2>void Person<T1, T2>::showPerson() {cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl;}

类模板分文件编写.cpp中代码

#include<iostream>using namespace std;//#include "person.h"#include "person.cpp" //解决方式1，包含cpp源文件//解决方式2，将声明和实现写到一起，文件后缀名改为.hpp#include "person.hpp"void test01(){Person<string, int> p("Tom", 10);p.showPerson();}int main() {test01();system("pause");return 0;}

1.3.8 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

示例：

#include <string>//2、全局函数配合友元 类外实现 - 先做函数模板声明，下方在做函数模板定义，在做友元template<class T1, class T2> class Person;//如果声明了函数模板，可以将实现写到后面，否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到//template<class T1, class T2> void printPerson2(Person<T1, T2> & p); template<class T1, class T2>void printPerson2(Person<T1, T2> & p){cout << "类外实现 ---- 姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;}template<class T1, class T2>class Person{//1、全局函数配合友元 类内实现（此处：如果不加friend，就是类内函数（默认为private），如果加了friend，就是全局友元函数的类内实现）friend void printPerson(Person<T1, T2> & p){cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;}//全局函数配合友元 类外实现//1.要加空模板的参数列表<>//2.如果全局函数是类外实现，需要让编译器提前知道这个函数的存在friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> & p);public:Person(T1 name, T2 age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}private:T1 m_Name;T2 m_Age;};//1、全局函数在类内实现void test01(){Person <string, int >p("Tom", 20);printPerson(p);}//2、全局函数在类外实现void test02(){Person <string, int >p("Jerry", 30);printPerson2(p);}int main() {//test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：类外实现太麻烦，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

1.3.9 类模板案例

案例描述: 实现一个通用的数组类，要求如下：

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中当前元素个数和数组的容量

示例：

myArray.hpp中代码

#pragma once#include <iostream>using namespace std;template<class T>class MyArray{public://构造函数MyArray(int capacity){this->m_Capacity = capacity;this->m_Size = 0;pAddress = new T[this->m_Capacity];}//拷贝构造MyArray(const MyArray & arr){this->m_Capacity = arr.m_Capacity;this->m_Size = arr.m_Size;this->pAddress = new T[this->m_Capacity];for (int i = 0; i < this->m_Size; i++){//如果T为对象，而且还包含指针，必须需要重载 = 操作符，因为这个等号不是 构造 而是赋值，// 普通类型可以直接= 但是指针类型需要深拷贝this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];}}//重载= 操作符 防止浅拷贝问题MyArray& operator=(const MyArray& myarray) {if (this->pAddress != NULL) {delete[] this->pAddress;this->m_Capacity = 0;this->m_Size = 0;}this->m_Capacity = myarray.m_Capacity;this->m_Size = myarray.m_Size;this->pAddress = new T[this->m_Capacity];for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {this->pAddress[i] = myarray[i];}return *this;}//重载[] 操作符 arr[0]T& operator [](int index){return this->pAddress[index]; //不考虑越界，用户自己去处理}//尾插法void Push_back(const T & val){if (this->m_Capacity == this->m_Size){return;}this->pAddress[this->m_Size] = val;this->m_Size++;}//尾删法void Pop_back(){if (this->m_Size == 0){return;}this->m_Size--;}//获取数组容量int getCapacity(){return this->m_Capacity;}//获取数组大小intgetSize(){return this->m_Size;}//析构~MyArray(){if (this->pAddress != NULL){delete[] this->pAddress;this->pAddress = NULL;this->m_Capacity = 0;this->m_Size = 0;}}private:T * pAddress; //指向一个堆空间，这个空间存储真正的数据int m_Capacity; //容量int m_Size; // 大小};

类模板案例—数组类封装.cpp中

#include "myArray.hpp"#include <string>void printIntArray(MyArray<int>& arr) {for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) {cout << arr[i] << " ";}cout << endl;}//测试内置数据类型void test01(){MyArray<int> array1(10);for (int i = 0; i < 10; i++){array1.Push_back(i);}cout << "array1打印输出：" << endl;printIntArray(array1);cout << "array1的大小：" << array1.getSize() << endl;cout << "array1的容量：" << array1.getCapacity() << endl;cout << "--------------------------" << endl;MyArray<int> array2(array1);array2.Pop_back();cout << "array2打印输出：" << endl;printIntArray(array2);cout << "array2的大小：" << array2.getSize() << endl;cout << "array2的容量：" << array2.getCapacity() << endl;}//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;}public:string m_Name;int m_Age;};void printPersonArray(MyArray<Person>& personArr){for (int i = 0; i < personArr.getSize(); i++) {cout << "姓名：" << personArr[i].m_Name << " 年龄： " << personArr[i].m_Age << endl;}}void test02(){//创建数组MyArray<Person> pArray(10);Person p1("孙悟空", 30);Person p2("韩信", 20);Person p3("妲己", 18);Person p4("王昭君", 15);Person p5("赵云", 24);//插入数据pArray.Push_back(p1);pArray.Push_back(p2);pArray.Push_back(p3);pArray.Push_back(p4);pArray.Push_back(p5);printPersonArray(pArray);cout << "pArray的大小：" << pArray.getSize() << endl;cout << "pArray的容量：" << pArray.getCapacity() << endl;}int main() {//test01();test02();system("pause");return 0;}

2 STL初识

2.1 STL的诞生

长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西

C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升

大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作

为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL

​

2.2 STL基本概念

STL(Standard Template Library,标准模板库)

STL 从广义上分为:容器(container)、 算法(algorithm) 、迭代器(iterator)

容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。

STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

2.3 STL六大组件

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

容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。（重载小括号()）适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。空间配置器：负责空间的配置与管理。

2.4 STL中容器、算法、迭代器

1.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两种:

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，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

2.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的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

3.迭代器：容器和算法之间粘合剂

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

2.5 容器算法迭代器初识

了解STL中容器、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

2.5.1 vector存放内置数据类型

容器：vector

算法：for_each

迭代器：vector<int>::iterator

示例：

#include<iostream>using namespace std;#include <vector>#include <algorithm>//vector容器存放内置数据类型void myPrint(int val) {cout << val << endl;}void test01() {//创建一个vector容器，数组vector<int> v;//向容器中插入数据v.push_back(10);//尾插v.push_back(20);v.push_back(30);//通过迭代器访问容器中的数据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;//迭代器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//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中提供的遍历算法for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

2.5.2 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

示例：

#include <vector>#include <string>//自定义数据类型class Person {public:Person(string name, int age) {mName = name;mAge = age;}public:string mName;int mAge;};//存放对象void test01() {vector<Person> v;//创建数据Person p1("aaa", 10);Person p2("bbb", 20);Person p3("ccc", 30);Person p4("ddd", 40);Person p5("eee", 50);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;}}//放对象指针void test02() {vector<Person*> v;//创建数据Person p1("aaa", 10);Person p2("bbb", 20);Person p3("ccc", 30);Person p4("ddd", 40);Person p5("eee", 50);v.push_back(&p1);v.push_back(&p2);v.push_back(&p3);v.push_back(&p4);v.push_back(&p5);for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {Person * p = (*it);cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;}}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

2.5.3 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

示例：

#include <vector>//容器嵌套容器void test01() {vector< vector<int> > v;vector<int> v1;vector<int> v2;vector<int> v3;vector<int> v4;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);}//将容器元素插入到vector v中v.push_back(v1);v.push_back(v2);v.push_back(v3);v.push_back(v4);for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {cout << *vit << " ";}cout << endl;}}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3 STL - 常用容器

3.1 string容器

3.1.1 string基本概念

本质：string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类

string和char * 区别：

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

特点：

string 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insertstring管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责

3.1.2 string构造函数

构造函数原型：

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

示例：

#include <string>//string构造void test01(){string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数cout << "str1 = " << s1 << endl;const char* str = "hello world";string s2(str); //把c_string转换成了stringcout << "str2 = " << s2 << endl;string s3(s2); //调用拷贝构造函数cout << "str3 = " << s3 << endl;string s4(10, 'a');cout << "str4 = " << s4 << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

3.1.3 string赋值操作

功能描述：给string字符串进行赋值

赋值的函数原型：

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

示例：

//赋值void test01(){string str1;str1 = "hello world";cout << "str1 = " << str1 << endl;string str2;str2 = str1;cout << "str2 = " << str2 << endl;string str3;str3 = 'a';cout << "str3 = " << str3 << endl;string str4;str4.assign("hello c++");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(5, 'x');cout << "str7 = " << str7 << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：string的赋值方式很多，operator=这种方式是比较实用的

3.1.4 string字符串拼接

功能描述：实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型：

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

示例：

//字符串拼接void test01(){string str1 = "我";str1 += "爱玩游戏";cout << "str1 = " << str1 << endl;str1 += ':';cout << "str1 = " << str1 << endl;string str2 = "LOL DNF";str1 += str2;cout << "str1 = " << str1 << endl;string str3 = "I";str3.append(" love ");str3.append("game abcde", 4);//str3.append(str2);str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾cout << "str3 = " << str3 << endl;}int main() {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

3.1.5 string查找和替换

功能描述：

查找：查找指定字符串是否存在替换：在指定的位置替换字符串

函数原型：

int find(const string& str, int pos = 0) const;//查找str第一次出现位置,从pos开始查找int find(const char* s, int pos = 0) const;//查找s第一次出现位置,从pos开始查找int find(const char* s, int pos, int n) const;//从pos位置查找s的前n个字符第一次位置int find(const char c, int pos = 0) const;//查找字符c第一次出现位置int rfind(const string& str, int pos = npos) const;//查找str最后一次位置,从pos开始查找int rfind(const char* s, int pos = npos) const;//查找s最后一次出现位置,从pos开始查找int rfind(const char* s, int pos, int n) const;//从pos查找s的前n个字符最后一次位置int rfind(const char c, int pos = 0) const;//查找字符c最后一次出现位置string& replace(int pos, int n, const string& str);//替换从pos开始n个字符为字符串strstring& replace(int pos, int n,const char* s);//替换从pos开始的n个字符为字符串s

示例：

//查找和替换void test01(){//查找string str1 = "abcdefgde";int pos = str1.find("de");if (pos == -1){cout << "未找到" << endl;}else{cout << "pos = " << pos << endl;}pos = str1.rfind("de");cout << "pos = " << pos << endl;}void test02(){//替换string str1 = "abcdefgde";str1.replace(1, 3, "1111");cout << "str1 = " << str1 << endl;}int main() {//test01();//test02();system("pause");return 0;}

总结：

find查找是从左往后，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-1replace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

3.1.6 string字符串比较

功能描述：字符串之间的比较

比较方式：字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

= 返回 0，>返回 1，< 返回 -1

函数原型：

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

示例：

//字符串比较void test01(){string s1 = "hello";string s2 = "aello";int ret = pare(s2);if (ret == 0) {cout << "s1 等于 s2" << endl;}else if (ret > 0){cout << "s1 大于 s2" << endl;}else{cout << "s1 小于 s2" << endl;}}int main() {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

3.1.7 string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

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

示例：

void test01(){string str = "hello world";for (int i = 0; i < str.size(); i++){cout << str[i] << " ";}cout << endl;for (int i = 0; i < str.size(); i++){cout << str.at(i) << " ";}cout << endl;//字符修改str[0] = 'x';str.at(1) = 'x';cout << str << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.1.8 string插入和删除

功能描述：对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型：

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

示例：

//字符串插入和删除void test01(){string str = "hello";str.insert(1, "111");cout << str << endl;str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符cout << str << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：插入和删除的起始下标都是从0开始

3.1.9 string子串

功能描述：从字符串中获取想要的子串

函数原型：

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

示例：

//子串void test01(){string str = "abcdefg";string subStr = str.substr(1, 3);cout << "subStr = " << subStr << endl;string email = "hello@";int pos = email.find("@");string username = email.substr(0, pos);cout << "username: " << username << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息

3.2 vector容器

3.2.1 vector基本概念

功能：vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组

vector与普通数组区别：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

3.2.2 vector构造函数

功能描述：创建vector容器

函数原型：

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

示例：

#include <vector>void printVector(vector<int>& v) {for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}void test01(){vector<int> v1; //无参构造for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);}printVector(v1);vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());printVector(v2);vector<int> v3(10, 100);printVector(v3);vector<int> v4(v3);printVector(v4);}int main() {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

3.2.3 vector赋值操作

功能描述：给vector容器进行赋值

函数原型：

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

示例：

#include <vector>void printVector(vector<int>& v) {for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}//赋值操作void test01(){vector<int> v1; //无参构造for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);}printVector(v1);vector<int>v2;v2 = v1;//1.重载等号操作符printVector(v2);vector<int>v3;v3.assign(v1.begin(), v1.end());printVector(v3);vector<int>v4;v4.assign(10, 100);printVector(v4);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.2.4 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：

empty();//判断容器是否为空capacity();//容器的容量size();//返回容器中元素的个数resize(int num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。

​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。resize(int num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。

​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

示例：

#include <vector>void printVector(vector<int>& v) {for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}void test01(){vector<int> v1;for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);}printVector(v1);if (v1.empty()){cout << "v1为空" << endl;}else{cout << "v1不为空" << endl;cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;//vector会多预留出来一部分空间cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;}//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充v1.resize(15,10);printVector(v1);//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除v1.resize(5);printVector(v1);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：vector会多预留出来一部分空间，使capacity大于size

3.2.5 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：

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

示例：

#include <vector>void printVector(vector<int>& v) {for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}//插入和删除void test01(){vector<int> v1;//尾插v1.push_back(10);v1.push_back(20);v1.push_back(30);v1.push_back(40);v1.push_back(50);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v1.erase(v1.begin());printVector(v1);//清空v1.erase(v1.begin(), v1.end());v1.clear();printVector(v1);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.2.6 vector数据存取

功能描述：对vector中的数据的存取操作

函数原型：

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

示例：

#include <vector>void test01(){vector<int>v1;for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);}for (int i = 0; i < v1.size(); i++){cout << v1[i] << " ";}cout << endl;for (int i = 0; i < v1.size(); i++){cout << v1.at(i) << " ";}cout << endl;cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.2.7 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：

swap(vec);// 将vec与本身的元素互换

示例：

#include <vector>void printVector(vector<int>& v) {for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}void test01(){vector<int>v1;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);//互换容器cout << "互换后" << endl;v1.swap(v2);printVector(v1);printVector(v2);}void test02(){vector<int> v;for (int i = 0; i < 100000; i++) {v.push_back(i);}cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;//vector会多预留出来一部分空间cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;v.resize(3);//resize只改变大小不改变容量cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;//收缩内存vector<int>(v).swap(v); //vector<int>(v)：利用拷贝构造函数创建匿名对象，会按照v目前所用大小来初始化匿名函数容量大小cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果

3.2.8 vector预留空间

功能描述：减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型：

reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

示例：

#include <vector>void test01(){vector<int> v;//预留空间v.reserve(100000);int num = 0;//统计vector因为空间不够而开辟新空间的次数int* p = NULL;for (int i = 0; i < 100000; i++) {v.push_back(i);if (p != &v[0]) {//每次扩容会开辟一个新空间，原来的p不再指向v[0]p = &v[0];num++;}}cout << "num:" << num << endl;//一共开辟了30次。如果预留空间，就只开辟一次}int main() {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

3.3 deque容器

3.3.1 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比vector快vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关

deque内部工作原理：deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，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

为什么vector访问元素时的速度会比deque快呢？因为deque在访问元素时需要在中控器查找对应地址

deque容器的迭代器也是支持随机访问的

3.3.2 deque构造函数

功能描述：deque容器构造

函数原型：

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

示例：

#include <deque>void printDeque(const deque<int>& d) {for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}//deque构造void test01() {deque<int> d1; //无参构造函数for (int i = 0; i < 10; i++){d1.push_back(i);}printDeque(d1);deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());printDeque(d2);deque<int>d3(10,100);printDeque(d3);deque<int>d4 = d3;printDeque(d4);}int main() {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

3.3.3 deque赋值操作

功能描述：给deque容器进行赋值

函数原型：

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

示例：

#include <deque>void printDeque(const deque<int>& d) {for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}//赋值操作void test01(){deque<int> d1;for (int i = 0; i < 10; i++){d1.push_back(i);}printDeque(d1);deque<int>d2;d2 = d1;printDeque(d2);deque<int>d3;d3.assign(d1.begin(), d1.end());printDeque(d3);deque<int>d4;d4.assign(10, 100);printDeque(d4);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.3.4 deque大小操作

功能描述：对deque容器的大小进行操作

函数原型：

deque.empty();//判断容器是否为空deque.size();//返回容器中元素的个数deque.resize(num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。

​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。deque.resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。

​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

#include <deque>void printDeque(const deque<int>& d) {for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}//大小操作void test01(){deque<int> d1;for (int i = 0; i < 10; i++){d1.push_back(i);}printDeque(d1);//判断容器是否为空if (d1.empty()) {cout << "d1为空!" << endl;}else {cout << "d1不为空!" << endl;//统计大小cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;}//重新指定大小d1.resize(15, 1);printDeque(d1);d1.resize(5);printDeque(d1);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：deque没有容量概念

3.3.5 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：push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据push_front(elem);//在容器头部插入一个数据pop_back();//删除容器最后一个数据pop_front();//删除容器第一个数据 指定位置操作：insert(pos,elem);//在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。clear();//清空容器的所有数据erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

示例：

#include <deque>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> d;//尾插d.push_back(10);d.push_back(20);//头插d.push_front(100);d.push_front(200);printDeque(d);//尾删d.pop_back();//头删d.pop_front();printDeque(d);}//插入void test02(){deque<int> d;d.push_back(10);d.push_back(20);d.push_front(100);d.push_front(200);printDeque(d);d.insert(d.begin(), 1000);printDeque(d);d.insert(d.begin(), 2,10000);printDeque(d);deque<int>d2;d2.push_back(1);d2.push_back(2);d2.push_back(3);d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());printDeque(d);}//删除void test03(){deque<int> d;d.push_back(10);d.push_back(20);d.push_front(100);d.push_front(200);printDeque(d);d.erase(d.begin());printDeque(d);d.erase(d.begin(), d.end());d.clear();printDeque(d);}int main() {//test01();//test02();test03();system("pause");return 0;}

3.3.6 deque 数据存取

功能描述：对deque 中的数据的存取操作

函数原型：

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

示例：

#include <deque>void printDeque(const deque<int>& d) {for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}//数据存取void test01(){deque<int> d;d.push_back(10);d.push_back(20);d.push_front(100);d.push_front(200);for (int i = 0; i < d.size(); i++) {cout << d[i] << " ";}cout << endl;for (int i = 0; i < d.size(); i++) {cout << d.at(i) << " ";}cout << endl;cout << "front:" << d.front() << endl;cout << "back:" << d.back() << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.3.7 deque 排序

功能描述：利用算法实现对deque容器进行排序

算法：

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

示例：

#include <deque>#include <algorithm>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> d;d.push_back(10);d.push_back(20);d.push_front(100);d.push_front(200);printDeque(d);sort(d.begin(), d.end());printDeque(d);}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可

3.4 案例-评委打分

3.4.1 案例描述

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

3.4.2 实现步骤

思考：需要去掉最高分去掉最低分，可以将每个选手的十个分数用deque存储，方便去头去尾。再将每个选手用vector存储。

步骤：

创建五名选手，放到vector中遍历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sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分deque容器遍历一遍，累加总分获取平均分

示例代码：

//选手类class Person{public:Person(string name, int score){this->m_Name = name;this->m_Score = score;}string m_Name; //姓名int m_Score; //平均分};void createPerson(vector<Person>&v){string nameSeed = "ABCDE";for (int i = 0; i < 5; i++){string name = "选手";name += nameSeed[i];int score = 0;Person p(name, score);//将创建的person对象 放入到容器中v.push_back(p);}}//打分void setScore(vector<Person>&v){for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){//将评委的分数 放入到deque容器中deque<int>d;for (int i = 0; i < 10; i++){int score = rand() % 41 + 60; // 60 ~ 100d.push_back(score);}//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;//for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)//{//cout << *dit << " ";//}//cout << endl;//排序sort(d.begin(), d.end());//去除最高和最低分d.pop_back();d.pop_front();//取平均分int sum = 0;for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++){sum += *dit; //累加每个评委的分数}int avg = sum / d.size();//将平均分 赋值给选手身上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 << " 平均分： " << it->m_Score << endl;}}int main() {//随机数种子srand((unsigned int)time(NULL));//1、创建5名选手vector<Person>v; //存放选手容器createPerson(v);//测试//for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)//{//cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;//}//2、给5名选手打分setScore(v);//3、显示最后得分showScore(v);system("pause");return 0;}

我自己写的代码：

#include<iostream>using namespace std;//有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。//思考：需要去掉最高分去掉最低分，可以将每个选手的十个分数用deque存储，方便去头去尾。再将每个选手用vector存储。//步骤：//1.创建vector存储五个选手//2.每个选手的十个评委打分用deque存储//3.sort，去头去尾，累加之后计算平均成绩#include <string>#include <deque>#include <vector>#include <algorithm>//选手类class Person {public:string m_Name;double m_AvgScore;deque<double> m_score;Person(string name, deque<double> score) {m_Name = name;m_score = score;}};//实例化选手对象Person creatPerson(string name, double score[5]) {deque<double> dScore;for (int i = 0; i < 5; i++) {dScore.push_back(score[i]);}Person p = Person(name, dScore);return p;}//处理分数void calAvg(vector<Person>& v) {//传进来的是引用，就不需要返回v了for (int i = 0; i < v.size(); i++) {deque<double> score = v[i].m_score;sort(score.begin(), score.end());score.pop_back();score.pop_front();double allScore = 0;int size = score.size();for (int j = 0; j < size; j++) {allScore += score[j];}v[i].m_AvgScore = allScore / size;}}//输出结果void print(vector<Person>& v) {for (int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << "选手" << v[i].m_Name << "的平均分数为" << v[i].m_AvgScore << endl;}}int main() {//创建2个选手double score1[5] = {9.0,8.6,8.8,8.5,8.2 };Person p1 = creatPerson("Marry", score1);double score2[5] = {8.8,8.7,9.1,9.0 ,8.4};Person p2 = creatPerson("June", score2);//vector存储选手vector<Person> v;v.push_back(p1);v.push_back(p2);//处理分数calAvg(v);//输出结果print(v);system("pause");return 0;}

学到的知识：

1.传入的参数是引用类型，就不用再返回该类型了。因为引用是直接在原数据上修改。（相反，如果不希望原数据被修改，就不要传入引用类型）

2.代码大致框架和老师一样，即：专门的函数实现专门的功能，在main里只需要调用就好了。这是个很好的编程习惯，要保持

3.涉及到容器的遍历老师用的都是迭代器，而我用的还是普通的for循环，要多用新学到的知识！

4.每写一个模块要有输出测试一下代码是否正确，这点我偷懒了做得不是很好。

修改后的代码：

#include<iostream>using namespace std;//有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。//思考：需要去掉最高分去掉最低分，可以将每个选手的十个分数用deque存储，方便去头去尾。再将每个选手用vector存储。//步骤：//1.创建vector存储五个选手//2.每个选手的十个评委打分用deque存储//3.sort，去头去尾，累加之后计算平均成绩#include <string>#include <deque>#include <vector>#include <algorithm>//选手类class Person {public:string m_Name;double m_AvgScore;deque<double> m_score;Person(string name, deque<double> score) {m_Name = name;m_score = score;}};//实例化选手对象Person creatPerson(string name, double score[5]) {deque<double> dScore;for (int i = 0; i < 5; i++) {dScore.push_back(score[i]);}Person p = Person(name, dScore);return p;}//处理分数void calAvg(vector<Person>& v) {//传进来的是引用，就不需要返回v了for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++) {deque<double> score = it->m_score;sort(score.begin(), score.end());score.pop_back();score.pop_front();double allScore = 0;for (deque<double>::iterator dit = score.begin(); dit != score.end();dit++) {allScore += *dit;}it->m_AvgScore = allScore / score.size();}}//输出结果void print(vector<Person>& v) {for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << "选手" << it->m_Name << "的平均分数为" << it->m_AvgScore << endl;}}int main() {//创建2个选手double score1[5] = {9.0,8.6,8.8,8.5,8.2 };Person p1 = creatPerson("Marry", score1);double score2[5] = {8.8,8.7,9.1,9.0 ,8.4};Person p2 = creatPerson("June", score2);//vector存储选手vector<Person> v;v.push_back(p1);v.push_back(p2);//处理分数calAvg(v);print(v);system("pause");return 0;}

3.5 stack容器

3.5.1 stack 基本概念

概念：stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口。栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据称为 — 入栈push

栈中弹出数据称为 — 出栈pop

3.5.2 stack 常用接口

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

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

赋值操作：

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

数据存取：

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

大小操作：

empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小

示例：

#include <stack>//栈容器常用接口void test01(){//创建栈容器 栈容器必须符合先进后出stack<int> s;//向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈s.push(10);s.push(20);s.push(30);while (!s.empty()) {//输出栈顶元素cout << "栈顶元素为： " << s.top() << endl;//弹出栈顶元素s.pop();}cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

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

构造函数：

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

赋值操作：

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

数据存取：

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

大小操作：

empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小

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;}

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（图中并没有画出循环）

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。（因此后文中list的迭代器都是const_iterator只读迭代器？这里不太懂）

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

函数原型：

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

示例：

#include <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;}

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;}

3.7.4 list 大小操作

功能描述：对list容器的大小进行操作

函数原型：

size();//返回容器中元素的个数empty();//判断容器是否为空resize(num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。

​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。

//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

#include <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;}

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

函数原型：

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

示例：

#include <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;}

3.7.6 list 数据存取

功能描述：对list容器中数据进行存取

函数原型：

front();//返回第一个元素。back();//返回最后一个元素。

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

3.7.7 list 反转和排序

功能描述：将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

函数原型：

reverse();//反转链表

sort();//链表排序

示例：

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;}

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

构造：

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

赋值：

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

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insertset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

函数原型：

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

示例：

#include <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;}

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

函数原型：

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

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;}

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

函数原型：

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

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;}

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;}//multisetmultiset<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;}

3.8.7 pair对组创建

功能描述：成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

两种创建方式：

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

示例：

#include <string>//对组创建void test01(){pair<string, int> p(string("Tom"), 20);cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl;pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

3.8.8 set容器排序

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;}

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pairpair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

函数原型：

构造：

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

赋值：

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

示例：

#include <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

函数原型：

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

示例：

#include <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;}

3.9.4 map插入和删除

功能描述：map容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

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

示例：

#include <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;}

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

函数原型：

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

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;}

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

3.10 案例-员工分组

3.10.1 案例描述

公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在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、研发随机给10名员工分配部门和工资通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)分部门显示员工信息

3.10.2 实现步骤

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

案例代码：

#include<iostream>using namespace std;#include <vector>#include <string>#include <map>#include <ctime>/*- 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作- 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发- 随机给10名员工分配部门和工资- 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)- 分部门显示员工信息*/#define CEHUA 0#define MEISHU 1#define YANFA 2class Worker{public:string m_Name;int m_Salary;};void createWorker(vector<Worker>&v){string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";for (int i = 0; i < 10; i++){Worker worker;worker.m_Name = "员工";worker.m_Name += nameSeed[i];worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999//将员工放入到容器中v.push_back(worker);}}//员工分组void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m){for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){//产生随机部门编号int deptId = rand() % 3; // 0 1 2 //将员工插入到分组中//key部门编号，value具体员工m.insert(make_pair(deptId, *it));}}void showWorkerByGourp(multimap<int,Worker>&m){// 0 A B C 1 D E 2 F G ...cout << "策划部门：" << endl;multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数int index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++){cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;}cout << "----------------------" << endl;cout << "美术部门： " << endl;pos = m.find(MEISHU);count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;}cout << "----------------------" << endl;cout << "研发部门： " << endl;pos = m.find(YANFA);count = m.count(YANFA); // 统计具体人数index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;}}int main() {srand((unsigned int)time(NULL));//1、创建员工vector<Worker>vWorker;createWorker(vWorker);//2、员工分组multimap<int, Worker>mWorker;setGroup(vWorker, mWorker);//3、分组显示员工showWorkerByGourp(mWorker);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;//}system("pause");return 0;}

我的代码：

#include<iostream>using namespace std;/*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、研发随机给10名员工分配部门和工资通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)分部门显示员工信息*//*思路：创建10名员工用vector存储遍历vector，给每个员工随机分配部门和工资通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)分部门显示员工信息*/#include<string>#include <vector>#include <stdlib.h>#include <ctime>#include <map>#define CHEHUA 0#define MEISHU 1#define YANFA 2//员工类class Employee {public:string m_name;int m_salary;};//创建员工void creatEmployee(vector<Employee>& v) {string name = "ABCDEFGHIJ";for (int i = 0; i < 10 ; i ++) {Employee employee;employee.m_name = name[i];employee.m_salary = rand() % 1000 + 1000;v.push_back(employee);}//测试员工是否添加成功//for (vector<Employee>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {//cout << "员工姓名：" << it->m_name << ",员工工资：" << it->m_salary<< endl;//}}//给员工分配部门void setDeptno(vector<Employee>& v, multimap<int, Employee>& m) {int deptno;for (vector<Employee>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {deptno = rand() % 3;m.insert(make_pair(deptno, *it));}//测试部门是否分配成功//for (multimap<int, Employee>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {//cout << "key=" << it->first << ",value=" << (it->second).m_name << endl;//}}//分部门显示员工信息void showInfo(multimap<int, Employee> m) {cout << "策划部门：" << endl;multimap<int, Employee>::iterator pos = m.find(CHEHUA);//查找函数返回的是迭代器int count = m.count(CHEHUA);for (; pos != m.end(), count > 0; pos++, count--) {cout << "员工姓名：" << (pos->second).m_name << ",员工工资：" << (pos->second).m_salary << endl;}cout << "----------------------------" << endl;cout << "美术部门：" << endl;pos = m.find(MEISHU);count = m.count(MEISHU);for (; pos != m.end(), count > 0; pos++, count--) {cout << "员工姓名：" << (pos->second).m_name << ",员工工资：" << (pos->second).m_salary << endl;}cout << "----------------------------" << endl;cout << "研发部门：" << endl;pos = m.find(YANFA);count = m.count(YANFA);for (; pos != m.end(), count > 0; pos++, count--) {cout << "员工姓名：" << (pos->second).m_name << ",员工工资：" << (pos->second).m_salary << endl;}}int main() {//随机数种子//rand的随机数种子默认为1，如果不用srand来初始化随机数种子，每次随机出来的数都是一样的srand((unsigned int)time(NULL));//创建员工vectorvector<Employee> v;creatEmployee(v);//分配部门multimap<int, Employee> m;setDeptno(v, m);showInfo(m);return 0;}

学到的知识：

1.不同的功能用不同的函数实现，代码间耦合度低；每写完一个功能要测试一下

2.rand()和srand()要一起使用，其中srand()用来初始化随机数种子,rand()用来产生随机数。 参考链接

3.find函数返回的是指向该元素的迭代器

4 STL - 函数对象

4.1 函数对象

4.1.1 函数对象概念

概念：

重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象函数对象使用重载的()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

4.1.2 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

示例:

#include <string>//1、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class MyAdd{public :int operator()(int v1,int v2){return v1 + v2;}};void test01(){MyAdd myAdd;cout << myAdd(10, 10) << endl;}//2、函数对象可以有自己的状态class MyPrint{public:MyPrint(){count = 0;}void operator()(string test){cout << test << endl;count++; //统计使用次数}int count; //内部自己的状态};void test02(){MyPrint myPrint;myPrint("hello world");myPrint("hello world");myPrint("hello world");cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;}//3、函数对象可以作为参数传递void doPrint(MyPrint &mp , string test){mp(test);}void test03(){MyPrint myPrint;doPrint(myPrint, "Hello C++");}int main() {//test01();//test02();test03();system("pause");return 0;}

总结：创建一个类，在类里面重载小括号返回类型 operator()(参数列表)，该类的实例化对象称为函数对象。函数对象可以有参数和返回值，可以有自己的状态，可以作为参数传递。

4.2 谓词

4.2.1 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()接受两个参数，那么叫做二元谓词

4.2.2 一元谓词

示例：

#include <vector>#include <algorithm>//1.一元谓词class GreaterFive{bool operator()(int val) {return val > 5;}};void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//GreaterFive():匿名函数对象（实例化的右半部分：GreaterFive a = GreaterFive()vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());//第三个参数是谓词if (it == v.end()) {cout << "没找到!" << endl;}else {cout << "找到:" << *it << endl;}}int main() {test01();system("pause");return 0;}

4.2.3 二元谓词

示例：

#include <vector>#include <algorithm>//二元谓词class MyCompare{public:bool operator()(int num1, int num2){return num1 > num2;}};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);//默认从小到大sort(v.begin(), v.end());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;cout << "----------------------------" << endl;//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

4.3 内建函数对象

4.3.1 内建函数对象意义

概念：STL内建了一些函数对象

分类:

算术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>

4.3.2 算术仿函数

功能描述：实现四则运算。其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

template<class T> T plus<T>//加法仿函数template<class T> T minus<T>//减法仿函数template<class T> T multiplies<T>//乘法仿函数template<class T> T divides<T>//除法仿函数template<class T> T modulus<T>//取模仿函数template<class T> T negate<T>//取反仿函数

示例：

#include <functional>//negatevoid test01(){negate<int> n;cout << n(50) << endl;}//plusvoid test02(){plus<int> p;cout << p(10, 20) << endl;}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

4.3.3 关系仿函数

功能描述：实现关系对比

仿函数原型：

template<class T> bool equal_to<T>//等于template<class T> bool not_equal_to<T>//不等于template<class T> bool greater<T>//大于 - 最常用template<class T> bool greater_equal<T>//大于等于template<class T> bool less<T>//小于template<class T> bool less_equal<T> //小于等于

示例：

#include <functional>#include <vector>#include <algorithm>class MyCompare{public:bool operator()(int v1,int v2){return v1 > v2;}};void test01(){vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(50);v.push_back(40);v.push_back(20);for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;//自己实现仿函数//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());//STL内建仿函数 大于仿函数sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

4.3.4 逻辑仿函数

功能描述：实现逻辑运算

函数原型：

template<class T> bool logical_and<T>//逻辑与template<class T> bool logical_or<T>//逻辑或template<class T> bool logical_not<T>//逻辑非

示例：

#include <vector>#include <functional>#include <algorithm>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;//逻辑非 将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算vector<bool> v2;v2.resize(v.size());transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

5 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<numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数<functional>定义了一些模板类,用以声明函数对象。

5.1 常用遍历算法

学习目标：掌握常用的遍历算法

算法简介：

for_each//遍历容器transform//搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

功能描述：实现遍历容器

函数原型：

for_each(iterator beg, iterator end, _func);

// 遍历算法 遍历容器元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _func 函数或者函数对象

示例：

#include <algorithm>#include <vector>//普通函数void print01(int val) {cout << val << " ";}//函数对象class print02 {public:void operator()(int val) {cout << val << " ";}};//for_each算法基本用法void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i);}//遍历算法for_each(v.begin(), v.end(), print01);cout << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print02());cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：for_each：传入起始迭代器、终止迭代器和函数，遍历一个元素就执行一次函数。在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握

5.1.2 transform

功能描述：搬运容器到另一个容器中

函数原型：

transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);

//beg1 源容器开始迭代器

//end1 源容器结束迭代器

//beg2 目标容器开始迭代器

//_func 函数或者函数对象

示例：

#include<vector>#include<algorithm>//常用遍历算法 搬运 transformclass TransForm{public:int operator()(int val){return val;}};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());}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运

5.2 常用查找算法

学习目标：掌握常用的查找算法

算法简介：

find//查找元素find_if//按条件查找元素adjacent_find//查找相邻重复元素binary_search//二分查找法count//统计元素个数count_if//按条件统计元素个数

5.2.1 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：

find(iterator beg, iterator end, value);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 查找的元素

示例：

#include <algorithm>#include <vector>#include <string>void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i + 1);}//查找容器中是否有 5 这个元素vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);if (it == v.end()) {cout << "没有找到!" << endl;}else {cout << "找到:" << *it << endl;}}class Person {public:Person(string name, int age) {this->m_Name = name;this->m_Age = age;}//重载==bool operator==(const Person& p) {if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) {return true;}return false;}public:string m_Name;int m_Age;};void test02() {vector<Person> v;//创建数据Person p1("aaa", 10);Person p2("bbb", 20);Person p3("ccc", 30);Person p4("ddd", 40);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 << "没有找到!" << endl;}else {cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;}}

总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器

5.2.2 find_if

功能描述：按条件查找元素

函数原型：

find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）

示例：

#include <algorithm>#include <vector>#include <string>//内置数据类型class GreaterFive{public:bool operator()(int val){return val > 5;}};void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i + 1);}vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());if (it == v.end()) {cout << "没有找到!" << endl;}else {cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;}}//自定义数据类型class Person {public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}public:string m_Name;int m_Age;};class Greater20{public:bool operator()(Person &p){return p.m_Age > 20;}};void test02() {vector<Person> v;//创建数据Person p1("aaa", 10);Person p2("bbb", 20);Person p3("ccc", 30);Person p4("ddd", 40);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 << "没有找到!" << endl;}else{cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;}}int main() {//test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略

5.2.3 adjacent_find

功能描述：查找相邻重复元素

函数原型：

adjacent_find(iterator beg, iterator end);

// 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

示例：

#include <algorithm>#include <vector>void test01(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(5);v.push_back(2);v.push_back(4);v.push_back(4);v.push_back(3);//查找相邻重复元素vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());if (it == v.end()) {cout << "找不到!" << endl;}else {cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;}}

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

5.2.4 binary_search

功能描述：查找指定元素是否存在

函数原型：

bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

// 查找指定的元素，查到 返回true 否则false

// 注意: 在无序序列中不可用

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 查找的元素

示例：

#include <algorithm>#include <vector>void test01(){vector<int>v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//二分查找bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2);if (ret){cout << "找到了" << endl;}else{cout << "未找到" << endl;}}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列

5.2.5 count

功能描述：统计元素个数

函数原型：

count(iterator beg, iterator end, value);

// 统计元素出现次数

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 统计的元素

示例：

#include <algorithm>#include <vector>//内置数据类型void test01(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(4);v.push_back(5);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(4);int num = count(v.begin(), v.end(), 4);cout << "4的个数为： " << num << endl;}//自定义数据类型class Person{public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}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("刘备", 35);Person p2("关羽", 35);Person p3("张飞", 35);Person p4("赵云", 30);Person p5("曹操", 25);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);Person p("诸葛亮",35);int num = count(v.begin(), v.end(), p);cout << "num = " << num << endl;}int main() {//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==

5.2.6 count_if

功能描述：按条件统计元素个数

函数原型：

count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按条件统计元素出现次数

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _Pred 谓词

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class Greater4{public:bool operator()(int val){return val >= 4;}};//内置数据类型void test01(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(4);v.push_back(5);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(4);int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());cout << "大于4的个数为： " << num << endl;}//自定义数据类型class Person{public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;};class AgeLess35{public:bool operator()(const Person &p){return p.m_Age < 35;}};void test02(){vector<Person> v;Person p1("刘备", 35);Person p2("关羽", 35);Person p3("张飞", 35);Person p4("赵云", 30);Person p5("曹操", 25);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());cout << "小于35岁的个数：" << num << endl;}int main() {//test01();test02();system("pause");return 0;}

总结：按值统计用count，按条件统计用count_if

5.3 常用排序算法

学习目标：掌握常用的排序算法

算法简介：

sort //对容器内元素进行排序random_shuffle //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序merge // 容器元素合并，并存储到另一容器中reverse // 反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述：对容器内元素进行排序

函数原型：

sort(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _Pred 谓词

示例：

#include <algorithm>#include <vector>void myPrint(int val){cout << val << " ";}void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(50);v.push_back(20);v.push_back(40);//sort默认从小到大排序sort(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);cout << endl;//从大到小排序sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);cout << endl;}int main() {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

5.3.2 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：

random_shuffle(iterator beg, iterator end);

// 指定范围内的元素随机调整次序

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

示例：

#include <algorithm>#include <vector>#include <ctime>class myPrint{public:void operator()(int val){cout << val << " ";}};void test01(){srand((unsigned int)time(NULL));vector<int> v;for(int i = 0 ; i < 10;i++){v.push_back(i);}for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;//打乱顺序random_shuffle(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

5.3.3 merge

功能描述：两个容器元素合并，并存储到另一容器中

函数原型：

merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 容器元素合并，并存储到另一容器中

// 注意: 两个容器必须是有序的

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class myPrint{public:void operator()(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 + 1);}vector<int> vtarget;//目标容器需要提前开辟空间vtarget.resize(v1.size() + v2.size());//合并 需要两个有序序列merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：merge合并的两个容器必须的有序序列

5.3.4 reverse

功能描述：将容器内元素进行反转

函数原型：

reverse(iterator beg, iterator end);

// 反转指定范围的元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class myPrint{public:void operator()(int val){cout << val << " ";}};void test01(){vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(50);v.push_back(20);v.push_back(40);cout << "反转前： " << endl;for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;cout << "反转后： " << endl;reverse(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到

5.4 常用拷贝和替换算法

学习目标：掌握常用的拷贝和替换算法

算法简介：

copy// 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中replace// 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素replace_if// 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素swap// 互换两个容器的元素

5.4.1 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：

copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// dest 目标起始迭代器

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class myPrint{public:void operator()(int val){cout << val << " ";}};void test01(){vector<int> v1;for (int i = 0; i < 10; i++) {v1.push_back(i + 1);}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() {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

5.4.2 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：

replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);

// 将区间内旧元素 替换成 新元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// oldvalue 旧元素

// newvalue 新元素

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class myPrint{public:void operator()(int val){cout << val << " ";}};void test01(){vector<int> v;v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(20);v.push_back(40);v.push_back(50);v.push_back(10);v.push_back(20);cout << "替换前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;//将容器中的20 替换成 2000cout << "替换后：" << endl;replace(v.begin(), v.end(), 20,2000);for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：replace会替换区间内满足条件的元素

5.4.3 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：

replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);

// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _pred 谓词

// newvalue 替换的新元素

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class myPrint{public:void operator()(int val){cout << val << " ";}};class ReplaceGreater30{public:bool operator()(int val){return val >= 30;}};void test01(){vector<int> v;v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(20);v.push_back(40);v.push_back(50);v.push_back(10);v.push_back(20);cout << "替换前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;//将容器中大于等于的30 替换成 3000cout << "替换后：" << endl;replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;}int main() {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

5.4.4 swap

功能描述：互换两个容器的元素

函数原型：

swap(container c1, container c2);

// 互换两个容器的元素

// c1容器1

// c2容器2

示例：

#include <algorithm>#include <vector>class myPrint{public:void operator()(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() {test01();system("pause");return 0;}

总结：swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型

5.5 常用算术生成算法

学习目标：掌握常用的算术生成算法

注意：算术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// 计算容器元素累计总和fill// 向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述：计算区间内 容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg, iterator end, value);

// 计算容器元素累计总和

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 起始值

示例：

#include <numeric>#include <vector>void test01(){vector<int> v;for (int i = 0; i <= 100; i++) {v.push_back(i);}int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);cout << "total = " << total << endl;}int main() {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

5.5.2 fill

功能描述：向容器中填充指定的元素

函数原型：

fill(iterator beg, iterator end, value);

// 向容器中填充元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 填充的值

示例：

#include <numeric>#include <vector>#include <algorithm>class myPrint{public:void operator()(int val){cout << val << " ";}};void test01(){vector<int> v;v.resize(10);//填充fill(v.begin(), v.end(), 100);for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;}int main() {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

5.6 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 // 求两个容器的交集set_union // 求两个容器的并集set_difference // 求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

功能描述：求两个容器的交集

函数原型：

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的交集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

示例：

#include <vector>#include <algorithm>class myPrint{public:void operator()(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;//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址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() {test01();system("pause");return 0;}

总结：

求交集的两个集合必须的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返回值既是交集中最后一个元素的位置

5.6.2 set_union

功能描述：求两个集合的并集

函数原型：

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的并集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

示例：

#include <vector>#include <algorithm>class myPrint{public:void operator()(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;//取两个容器的和给目标容器开辟空间vTarget.resize(v1.size() + v2.size());//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址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() {test01();system("pause");return 0;}

总结：

求并集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要两个容器相加set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述：求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的差集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

示例：

#include <vector>#include <algorithm>class myPrint{public:void operator()(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;//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size()));//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址cout << "v1与v2的差集为： " << 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与v1的差集为： " << endl;itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());cout << endl;}int main() {test01();system("pause");return 0;}

总结：

求差集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值