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第八章标准模板库STL（一）

2020-04-04 16:03:27来源：博客园阅读 ()

第八章标准模板库STL（一）

string类
STL容器
- 基本概念
- 类型
- 成员函数
- 迭代器
- 算法（函数模板）
- vector
- deque
- list
函数对象
less和greater函数对象

string类

原型：typedef basic_string<char> string;

常见操作

//初始化
string s1("Hello world!"),s2="Test",s3(8,'x')，s4; //代表8个x组成的字符串
s4='c';
//定位&赋值
s1[1]='A';s1.at(1)='B'; //at成员函数速度较慢，但会进行范围检查，数组越界访问会抛出异常out_of_range
s1.assign(s2); //等价于s1=s2；
s1.assign(s2,1,3); //将s2从下标1开始的3个字符赋给s1
//连接
s1+=s2;
s1.append(s2); //等价于s1+=s2
s1.append(s2,1,3); //将s2下标1开始的至多3个字符连接到s1
//比较大小：可直接用>,>=,<,<=,==,!=，或
bool b=s1.compare(s2);
bool b=s1.compare(0,2,s2);
bool b=s1.compare(0,2,s2,1,2); //将s1下标0开始的2个字符与s2从下标1开始的2个字符比较
//交换s1和s2
s1.swap(s2);
//子串
s2=s1.substr(0,3); //起始下标0，长度3
//替换和插入
s1.replace(1,3,s2); //s1下标1后3位字符替换成s2
s1.replace(1,3,s2,0,5); //s1下标1后3位字符替换成s2下标0后的5位字符
s1.insert(2,s2); //下标2处插入s2
s1.insert(2,s2,0,5); //s2起始下标0，长度5
//删除
s1.erase(5); //删除下标5后面的全部字符
//查找
s1.find("lo"); //查找第一个“lo"字符串起始下标，识别失败返回string::npos
s1.find("lo",3); //从下标3开始查找
s1.rfind("lo"); //反向查找
s1.find_first_of("abcd"); //从头查找第一次出现abcd任一字符的下标
s1.find_last_of("abcd"); //查找最后一个
s1.find_first_not_of("abcd");
s1.find_last_not_of("abcd");
//获取char*型指针,修改string可能会导致指针p出错
const char *p=s1.c_str;
const char *p=s1.data();

字符串流处理(需要加sstream头文件)

istringsteam Input("This test 3.5 A"); 
string s1,s2; double d; char ch;
Input>>s1>>s2>>d>>ch;
ostringstream Output;
Output<<s1<<" "<<s2<<" "<<d<<" "<<ch<<endl;
cout<<Output.str(); //该函数返回string类型

STL容器

基本概念

容器：可容纳各种数据类型的通用结构 ,是类模板
迭代器：可用于依次存取容器中元素，类似指针
算法： 用来操作容器中元素的函数模板

类型

顺序容器：无序，可在任意位置插入元素
- 可变数组vector（<vector>）：随机访问元素时间为常数，在尾部增删元素的时间一般为常数
- 双向队列deque（<deque>）：随机访问元素时间为常数（速度仅次于vector），在首尾插入元素时间一般为常速
- 双向链表list（<list>）：不支持随机访问，找到位置后在任意位置增删元素时间为常数
关联容器：有序，增删元素自动排序，查找性能佳
- set/multiset集合
- map/multimap 图（映射）
容器适配器
- 栈stack（<stack>)
- 队列queue（<queue>)
- 优先队列priority_queue（<queue>)

成员函数

顺序容器和关联容器都有的成员函数：begin(), end(), rbegin(), rend(), erase(), clear()
顺序容器的常用成员函数：front(), back(), push_back(), pop_back(), erase()

迭代器

类似指针，分const和非const两种，非const型可以修改其指向的元素
```
容器类名::iterator 变量名
容器类名::const_iterator 变量名
```
分双向迭代器和随机迭代器
- 双向迭代器操作：++p，p++，--p，p--，*p，p=p1，==，!=
- 随机迭代器（如vector、deque）：支持双向迭代器所有操作，支持加减整数，下标索引，大小比较，p-p1（计算两指针元素个数）
在模板中写迭代器时，最好在前面加上 typename关键字，否则可能会编译错。VS可能无此问题，但是Dev C++和服务器上的编译环境会有这个问题，比如：
```
typename list<T>::iterator i; //typename用于指明list<T>::iterator是个类型
```

算法（函数模板）

find顺序查找

template<class Inlt,class T>
Inlt find(Inlt first,Inlt last,const T& val); 
//用==判断相等，找不到则返回last指针

bianry_search二元查找，仅适用于由小到大排好序的顺序容器，找到返回true，否则false，用<判断

vector

示例

int a[]={1,2,3,4,5};
vector<int> v(a,a+5); //拷贝整个数组
cout<<v.end()-v.begin()<<endl; //迭代器相减
v.insert(v.begin()+2,13); //v[2]处插入元素
v.erase(v.begin()+2);//删除元素
vector<int> v2(4,100);
v2.insert(v2.begin(),v.begin()+1,v.begin()+3); //v2[0]插入v区间
v.erase(v.begin()+1,v.begin()+3); //删除区间

deque

支持vector所有操作，且支持push_front和pop_front操作队首元素 O(1)

list

支持顺序容器所有操作

其他操作

list<int> lst(a,a+5); //拷贝整个数组
push_front(T val);
pop_front();
sort(); //排序，不支持STL的排序函数
sort(T op); //按照某种规则排序
remove(T val); //删除指定值的元素
unique(); //删除所有和前一个元素相等的元素（若去重，需要先sort）
merge(list<T> lst); //与lst链表合并，并清空lst
reverse(); //颠倒链表
 splice(Inlt p1,list<T> lst2,Inlt p2,Inlt p3);//将lst2的[p2,p3)移动到p1前面

函数对象

在类中对括号进行重载，使类对象具有类似函数的功能

目的：增强函数复用性，不用针对每种情况编写一个函数

template<class T>
class SumPower{ //用于计算某个n次方和
	int power;
	public:
	SumPower(int n):power(n){}
	T operator() (const T& init,const T& tmp){
		T v=tmp;
		for(int i=0;i<power-1;++i) v*=tmp;
		return init+v;
	} 
};
template<class It,class T,class Pred>  //计算累加值
T CalcPower(It first,It last,T init,Pred op){
	for(;first!=last;++first) init=op(init,*first); 
	return init;
}
int main(){
	int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	vector<int> v(a,a+10);
	cout<<"立方和: "<<CalcPower(v.begin(),v.end(),0,SumPower<int>(3));
	return 0;
}