C++和Java中STL库入门[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

参考会长大佬
https://me.csdn.net/m0_43448982

STL简介

STL简称标准模版库，被容纳在C++标准程序库，包含了许多基本数据结构和基本算法，使程序员写起来得心应手。

为什么使用STL

在学习数据结构的时候，在程序中会使用到堆、栈、队列、链表等一些基本的算法，而学习数据结构的时候，这些基本算法写起来十分繁琐，如果不想写这些，那么就可以考虑一下STL了。
但是不要太过于依赖STL！

STL基本概念

要使用STL，需要理解以下几个基本概念：
容器：是存放数据的地方，常见的容器有：链表(list) 栈(stack) 动态数组 (vector) 双端队列(deque) 队列(queue) 映射(map)
迭代器(iterator)：可以理解为C语言里的地址，而迭代器就是容器的一个指针，十分重要！！！
算法：可以对容器里的数据做一些基本操作，比如排序，找最大元素等等。

STL使用前的初始化

C++：
1.需要对应的头文件，比如list就需要#include<list>，且没有.h，或者恶心的万能头#include<bits/stdc++.h>。
2.添加std命名空间（using namespace std;）不加的话后面可以自己写一堆。。。

java:
1.需要import类，可以统一写成import java.util.*;

C++里STL基本容器详解

cmp类：
通过自定义cmp类来完成STL的更加自由的设置

struct cmp { 
   
    bool operator()(int a, int b) { 
   
        return a > b;
    }
};

sort:
1.需要头文件#include<algorithm>；
2.复杂度为O(nlogn)，比较排序的极限了。

bool cmp(int a, int b)
{ 
   
	return a > b;
}
int a[] = { 
   1, 2 ,3 , 4};
sort(a, a + 4, cmp);

sort里第一个参数是数组需要排序的第一个地址，第二个参数是数组需要排序的第二个地址，都三个参数是一个自定义函数，对数组排序的函数，上面的cmp函数是使数组元素从大到小排序。

sort是不稳定排序，即对于相同的值，无法保证其前后顺序
解决办法：
1、增加一个 index 变量，在值相同的使用比较 index 值的大小
2、使用 stable_sort

vector：
1.需要头文件#include<vector>
2.不定数组

vector<int> a, b;
a.push_back(1);	// 推入一个新的值到数组最后
a.pop_back();		// 删除数组最后的那个值
a.front();			// 数组开头的值
a.back();			// 数组结尾的值
a = b;				// 数组拷贝
a == b;				// 数组是否相同
a[1];				// 数组中第二个值

vector<int> a;
a.size();				// 容器内的元素个数
a.empty();				// 容器是否为空
// 除了queue和stack外通用的方法
a.clear();				// 清空容器内的所有元素
a.begin();				// 容器的一个元素的迭代器
a.end();				// 容器尾后迭代器

vector<int> v;
vector<int>::iterator iter	// 定义迭代器
iter = v.begin();				// 数组头“指针”
iter = v.end();				// 数组尾“指针”

list:
1.需要头文件#include<int> l;
2.双向链表

list<int> l;
l.push_front(1);			// 插入元素到开头
l.pop_front();			// 从开头删掉元素
l.erase(l.begin());		// 删除指定迭代器处的元素
l.insert(l.begin(), 1);	// 在指定迭代器前插入元素
l.reverse();				// 反转整个链表

string:
1.伪字符串；
2.定义：string s;
3.只能流输入和流输出；

string a, b;
a[1] == 'a';				// 得到某个字符
a = b;						// 字符串拷贝
a >= b;						// 字典序比较
a[1] = b[1];				// 修改某个字符
a += b;						// 字符串拼接
a = a + b;					// 字符串拼接
a += "123";				// 字符串拼接
a = b + "123";				// 字符串拼接
int len = a.lenth();		// 字符串的长度

queue：
1.需要头文件#include<queue>；
2.先进先出（内部为链表实现）

queue<int> q;
q.push(1);				// 将1推入队列
q.pop();				// 推出队列开头的元素
q.front();				// 队列的第一个元素

stack:
1.需要头文件#include<stack>;
2.后进先出（内部为数组实现）

stack<int> q;
q.push(1);				// 将1推入堆栈
q.pop();				// 推出堆栈最后的元素
q.top();				// 堆栈的最后的元素

pair:
1.需要头文件#include<map>
2.表示一组键对（有两个变量的结构体）

pair<int, string> p;
p.first = 1;
p.second = "abc";
p = make_pair(1, "abc");
p = { 
   1, "abc"};

pair<int, string> p[100];
sort(p, p + 100);
// 默认优先first从小到大
// 如果first相同则second从小到大

pair与其他结构嵌套

vector<pair<int, string> > vp;
queue<pair<float, int> > qp;
queue<pair<pair<int, int>, int> > qpp;

set:
1.需要头文件#include<set>；
2.set保存了不可重复的元素–二叉搜索树-红黑树

set<int> s;
s.insert(1);				// 插入到集合中
s.erase(1);				// 从集合中删除
s.erase(s.begin());		// 从集合中删除
s.count(1);				// 集合中是否存在
s.find(1);
// 返回对应值的迭代器（若无则返回尾后迭代器）

·由于set是红黑树，所以满足以下内容
1、内部有序(默认从小到大)
2、没有重复值，如果出现重复值会不断被覆盖
3、几乎所有操作复杂度均为 O(logN)
4、不可以修改节点上的值
5、修改操作只能进行插入和删除两个操作

set通常作用：保证唯一性，保证数列有序

map：
1.需要头文件#include<map>；
2.map字典（键对集合）——二叉搜索树——红黑树

map<char, int> m;
m.insert(make_pair('a', 1));	// 加入字典
m.insert({ 
   'a', 1});			// 加入字典
m.erase('a');					// 从字典中删除
m.count('a');					// 字典中是否存在
m.find('a');
// 返回对应值的迭代器（若无则返回尾后迭代器）

通常称map的first元素为key，second元素为value
·由于map是键对红黑树，所以满足以下内容
1、set的大部分性质；
2、key不能重复，不能修改，只能删除和添加；
3、允许value重复，可以对value进行修改；
4、map是按照key进行排序的；
5、key和value一定是成对出现的；
6、map的迭代器指向的内容是一个pair；

priority_queue:
1.需要头文件#include<queue>
2.优先队列–堆

priority_queue<int> prq;
prq.top();				// 堆顶上的元素
prq.pop();				// 弹出堆顶上的元素
prq.push(1);			// 推入堆

·priority_queue默认为最大堆，即堆顶的元素最大
·和queue一样，priority_queue不允许访问除了堆顶元素以外的任何一个元素。
·priority_queue的插入和弹出操作的复杂度均为O(logN)

priority_queue功能与set接近，而且set的功能更强大，并且理论复杂度相同，为什么有时候反而就是用priority_queue？
·priority_queue的复杂度为最差情况下的复杂度，而set和map的复杂度均为稳定复杂度的极限值

Java里STL基本容器详解

参考https://blog.csdn.net/qq_38173003/article/details/79733423
https://www.cnblogs.com/solvit/p/9600591.html
所有的容器都要有import类import java.util.*

vector:
和c++的vector使用方法类似。

import java.util.*;

public class Main { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
		Vector<Integer> vec=new Vector<> ();
		vec.add(1);//添加元素
        vec.add(4,6);//在下表为4前添加6元素
        vec.set(3, 7);//替换下表为3元素值为7
		vec.remove(0);//删除下表为1的元素
		for(int i=0;i<vec.size();i++){ 
     //size获取长度
			System.out.println(vec.get(i)); //get获取下表为i的值
		}
		vec.clear();//清空
	}
}

ArrayList:
Java.util.ArrayList类是一个动态数组类型，也就是说，ArrayList对象既有数组的特征，也有链表的特征。

import java.util.*;
 
public class Main { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        ArrayList<Integer> arr=new ArrayList<>();
        arr.add(1);//添加
        arr.add(2,6);
        arr.size();//获取长度
        arr.set(1, 4);//修改
        int st=arr.remove(0);//删除
        //arr.clear();//清空
        //arr.get(1);//获取
        int v=arr.indexOf(3);//获取索引
        System.out.println(v);
    }
}

LinkedList：
LinkedList 实现 Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。

import java.util.*;
 
public class Main { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        LinkedList<Integer> lin=new LinkedList<>();
        lin.addFirst(st);//在首部加
        lin.addLast(st);//在尾
        lin.removeFirst();//移除首元素
        lin.removeLast();//尾
        lin.push(st);//压入栈
        lin.pop();//弹出栈
    }
}

HashSet:
无重复元素

import java.util.*;
 
public class Main { 
   
	public static void main(String[] args) { 
   
		HashSet<Integer> hashset=new HashSet<>();
		hashset.add(4);//添加
		hashset.remove(2); //找到值2删除
		System.out.println(hashset);
		
	}
}

HashMap:

import java.util.*;
 
public class Main { 
   
	public static void main(String[] args) { 
   
		HashMap<Integer, Integer> map=new HashMap<>();
		map.put(1, 1); //添加元素
		map.put(1, 2); //替换
		map.remove(4);
		System.out.println(map.get(1));
		System.out.println(map.size());
		System.out.println(map);
		map.clear();
	}
}

只做入门参考。