❤ 挑战C站最强C++ STL标准库总结（内含大量示例）

Posted 2021-07-31 Spuer_Tiger

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了❤ 挑战C站最强C++ STL标准库总结（内含大量示例）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

前言

最近博主为了准备七月份的百度之星的算法比赛，把C++ STL的相关语法又重新学习了一遍，然后整理成此文，本文内含string、vector、deque、stack、queue、list、set、map共9种容器的概念及常用操作语法，以及对STL的遍历、查找、排序、替换、算术生成等常用算法的用法和示例，供读者阅读收藏，学习参考。

在这里插入图片描述
给大家推荐博主本人学习过的一个c++ STL质量极高的课程链接：C++进阶之STL ，很适合0基础想快速入门C++ STL的朋友，关于想进阶的朋友，可以去看候捷老师的C++STL解析课程： C++ STL和泛型编程-全集。

然后大家在评论区或者私信我，我会分享给大家该课程的C++STL进阶编程完整笔记pdf 。

文章目录

前言

1.string 容器

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。
string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。

1.2 string构造函数

构造函数原型：

函数原型	功能
string();	创建一个空的字符串。
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 <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string s1;	 //创建空字符串，调用无参构造函数
	const char* str = "Hello World";
	string s2(str);//把c_string转换成了string

	cout << s2 << endl;

	string s3(s2); //调用拷贝构造函数
	cout << s3 << endl;

	string s4(10,'a');//使用10个字符‘a’初始化
	cout << s4 << endl;
}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.3 string赋值操作

给string字符串进行赋值的函数原型：

函数原型	功能
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：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str1;
	str1 = "Hello world";

	string str2;
	str2 = str1;// 把字符串s赋给当前的字符串

	string str3;
	str3 = 'a';//字符赋值给当前的字符串

	string str4;
	str4.assign("Hello C++");// 把字符串s赋给当前的字符串

	string str5;
	str5.assign("Hello C++", 4);//把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串

	string str6;
	str6.assign(str5);//把字符串s赋给当前字符串

	string str7;
	str7.assign(10,'w');//用n个字符c赋给当前字符串

	cout << str1 << endl;
	cout << str2 << endl;
	cout << str3 << endl;
	cout << str4 << endl;
	cout << str5 << endl;
	cout << str6 << endl;
	cout << str7 << endl;
}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.4 string字符串拼接

实现字符串末尾拼接字符串的函数原型：

函数原型	功能
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);	把字符串s连接到当前字符串结尾。
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：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str1 = "我";
	str1 += "爱学习";//重载+=操作符
	cout << str1 << endl;
	str1 += ':';//重载+=操作符
	cout << str1 << endl;

	string str2 = " Effective C++";
	str1 += str2;// 重载+=操作符
	cout << str1 << endl;

	string str3 = "I";
	str3.append(" love ");// 把字符串s连接到当前字符串结尾
	cout << str3 << endl;

	str3.append("study abcde", 5);// 把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
	cout << str3 << endl;

	str3.append(str2);//把字符串s连接到当前字符串结尾
	cout << str3 << endl;

	str3.append(str2,0,10);// 字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾 
	cout << str3 << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.5 string查找和替换

查找指定字符串的函数原型：

函数模型	功能
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。

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

//查找
void test01()
{
	string str1 = "abcdefgde";

	int pos = str1.find("de");// 查找s第一次出现位置,从pos开始查找
	cout << pos << endl;

	pos = str1.rfind("de");//查找s最后一次出现位置,从pos开始查找 
	cout << pos << endl;

}


int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在指定的位置替换字符串的函数模型：

函数原型	功能
string& replace(int pos, int n, const string& str);	替换从pos开始n个字符为字符串str。
string& 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：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

//替换
void test02()
{
	string str1 = "abcdefg";

	str1.replace(1,3,"1111");//替换从pos开始的n个字符为字符串s 
	cout << str1 << endl;
}

int main()
{
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

1.6 string字符串比较

比较字符串大小的函数模型：

函数模型	功能
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：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str1 = "hello";
	string str2 = "hello";

	//与字符串s比较 
	if (str1.compare(str2) == 0)	cout << "=" << endl;
	else if (str1.compare(str2) > 0)	cout << ">" << endl;
	else cout << "<" << endl;

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.7 string字符存取

string中单个字符存取的函数模型：

函数模型	功能
char& operator[ ] (int n);	通过[]方式取字符。
char& at(int n);	通过at方法获取字符。

需要注意的是，这两种访问方法是有区别的：

下标操作符 [] 在使用时不检查索引的有效性，如果下标超出字符的长度范围，会示导致未定义行为。对于常量字符串，使用下标操作符时，字符串的最后字符（即 ‘\\0’）是有效的。对应 string 类型对象（常量型）最后一个字符的下标是有效的，调用返回字符 ‘\\0’。
函数 at() 在使用时会检查下标是否有效。如果给定的下标超出字符的长度范围，系统会抛出 out_of_range 异常。

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello";

	for(int i=0;i<str.size();i++)
	{
		cout << str[i] << " ";// 通过[]方式取字符 
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str.at(i) << " ";// 通过at方法获取字符 
	}
	cout << endl;

	str[0] = 'x';// 通过[]方式取字符 
	cout << str << endl;

	char c = str.at(2); //通过at方法获取字符
	cout << c << endl;

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.8 string插入和删除

对string字符串进行插入和删除字符操作的函数原型：

函数模型	功能
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c。
string& erase(int pos, int n = npos);	删除从Pos开始的n个字符。

注：插入和删除的起始下标都是从0开始。

示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello";
	str.insert(1,"111");//插入字符串
	cout << str << endl;

	str.erase(1,3);// 删除从Pos开始的n个字符
	cout << str << endl;

	str.insert(1,5,'1');// 插入从Pos开始的n个字符
	cout << str << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

1.9 string子串

从字符串中获取子串的函数模型：

函数模型	功能
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：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello";
	string subStr = str.substr(1, 3);//返回由pos开始的n个字符组成的字符串 
	cout << subStr << endl;
}

//实用操作
void test02()
{
	string email = "hello@sina.com";

	//从邮件中 获取 用户名信息
	int pos = email.find('@');

	string user = email.substr(0, pos);//返回由pos开始的n个字符组成的字符串 
	cout << user << endl;
}

int main()
{
	test01();
	//test02();
	system("pause");
	return 0;
}

2.vector 容器

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。

在这里插入图片描述

vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。

2.2 vector构造函数

创建vector容器的函数原型：

函数模型	功能
vector 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 <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

//vector 的构造函数
void printVec(vector <int>& v) {
	for (vector <int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << "   ";
	}
	cout << endl;
}
void test() {
	vector <int> v1;//无参默认构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVec(v1);

	//通过区间来构造
	vector <int> v2(v1.begin(), v1.end());//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
	printVec(v2);

	//n个elem 方式构造
	vector <int> v3(10, 100);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
	printVec(v3);//10个100

	//拷贝构造
	vector<int> v4(v3);//拷贝构造函数。
	printVec(v4);


}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

2.3 vector赋值操作

vector容器进行赋值的函数原型：

函数原型	功能
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<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

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;
	v2 = v1;//重载等号操作符
	printVector(v2);

	vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());// 将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身 
	printVector(v3);

	vector<int>v4;
	v4.assign(10, 100);//将n个elem拷贝赋值给本身 
	printVector(v4);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.4 vector容量和大小

对vector容器的容量和大小操作的函数模型：

函数原型	功能
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);	功能同上。

示例：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
 
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 <以上是关于❤ 挑战C站最强C++ STL标准库总结（内含大量示例）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
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