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STL库基础学习

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STL库基础学习目录1.什么是STL库2.几种常见的STL模板（1）vector1.vector向量模板2.vector迭代器3.常见方法与用法（2）list（3）queue和stack（4）set和map3.几种STL的时间复杂度比较1.什么是STL库◦STL又称为标准模板库，是一套功能强大的C++模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。◦也就是说，有了STL，数据结…

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目录

1.什么是STL库

2.几种常见的STL模板 

（1）vector

1.vector向量模板

2.vector迭代器 

3.常见方法与用法 

（2）list 

（3）queue和stack

（4）set和map 

3.几种STL 的时间复杂度比较

 

1.什么是STL库

◦
STL
又称为标准模板库，是一套功能强大的
C++
模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。
◦
也就是说，有了
STL
，数据结构中很多东西不要再需要自己去手写，而是可以自己去调用
STL
去帮你完成相关的功能
◦
无论是在算法竞赛中还是往后工作写项目中，都会大量使用
STL
中的功能，
STL
可以很大程度上减轻你的工作量，并且内置的异常处理可以让你更清楚的看到你所犯下的错误。

2.几种常见的STL模板 

◦
现在，我来介绍
STL
中常用的一些模板类
(vector, list, queue, stack, set, map)。

（1）vector

1.vector向量模板

 一、什么是vector？ 

◦
向量（
Vector
）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（
Sequence Container
）。与后面要介绍的类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

二、容器特性

1.顺序序列

◦
顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。

2.动态数组

◦
支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。提供了在序列末尾相对快速地添加
/
删除元素的操作。

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

◦
容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

2.vector迭代器 

◦
vector<T>::iterator
为
vector
迭代器变量类型，利用迭代器，我们可以去直接写入，删除，访问
vector
当中的元素，简单地说，迭代器可以认为是指向某个元素的指针。同样所有支持访问所有元素类模板都有自己的迭代器。 
#include <iostream>
#include <vector>
//所有的STL模板都是在std命名空间下的，若要简写，则必须使用using namespace std;
using namespace std;
int main()
{
	vector<int>vec;
	//向vec数组当中插入三个元素0，1，2
	vec.push_back(0);
	vec.push_back(1);
	vec.push_back(2);
	//迭代器从vector容器开头，遍历到结尾，并依次输出迭代器所指向的元素
	for (vector<int>::iterator iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
	{
		cout << *iter << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果

STL库基础学习

3.常见方法与用法 

◦
vector
重载
[]
的运算符，利用
(vector
变量
)[index]
可以访问和修改第
index
处的元素

添加函数

◦
void
push_back
(const T& x):
向量尾部增加一个元素
x
◦
iterator insert(iterator
it,const
T& x):
向量中迭代器指向元素前增加一个元素
x

删除函数

◦
iterator erase(iterator it):
删除向量中迭代器指向元素
◦
iterator erase(iterator
first,iterator
last):
删除向量中
[
first,last
)
中元素
◦
void
pop_back
():
删除向量中最后一个元素
◦
void clear():
清空向量中所有元素

迭代器函数

◦
iterator begin():
返回向量头指针，指向第一个元素
◦
iterator end():
返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置

属性函数:

◦
int size() const:
返回向量中元素的个数
◦
bool empty() const:
判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

演示:

#include <iostream>
#include <vector>
//所有的STL模板都是在std命名空间下的，若要简写，则必须使用using namespace std;
using namespace std;
int main()
{
	vector<int>vec;
	//将vec长度预定义为100
	vec.resize(100);
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		vec[i] = i;
	}
	//vec.size()返回vec的长度
	for (int i = 0; i < vec.size(); i++)
	{
		vec[i] *= 2;
	}
	//定义iter迭代器，初始化指向vec的开头
	vector<int>::iterator iter = vec.begin();
	//iter向后移动一个单位
	iter++;
	//删除iter所指向的元素
	vec.erase(iter);
	//输出
	cout << '[';
	for (int i = 0; i < vec.size(); i++)
	{
		cout << vec[i];
		if (i == vec.size() - 1)
			cout << ']';
		else
			cout << ",";
	}
	return 0;
}

运算结果：

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（2）list 

◦
list
同样是顺序储存的类模板，但是从底层实现上来看，他本质是一个双向链表，不支持随机去访问当中的元素，但是在插入，删除元素的时间复杂度上远低于
vector
类模板
◦
常用函数与
vector
当中部分相似或相等，这里不逐一介绍，具体可以在百度或谷歌搜索
C++ list
的用法

（3）queue和stack

◦
queue
功能与我们在数据结构当中所学的队列相似，是一个只能从尾部插入，顶部弹出的类模板
◦
stack
功能与我们在数据结构中所学的栈相似，是一个只能从顶部插入和弹出的模板.

（4）set和map 

◦
set
和
map
中没有顺序的概念，因为在底层实现上是红黑树，而非顺序结构
◦
set
和
map
中去找到我们所要找到的值相当快速，时间复杂度为
O(
logn
)
◦
set
和
map
中不会出现重复的元素，如果插入已经存在的元素则不会发生任何改变
◦
set
和
map
拥有自己迭代器，因为底层实现的特性，访问得到的元素序列是已经排好序的
◦
set
和
map
唯一的区别是
set
是集合囊括所有插入的元素，
map
不仅囊括所有插入的元素，同时这些元素还作为索引，指向其对应的值.

3.几种STL 的时间复杂度比较

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