【pat】C++之刷题常用STL容器整理

1.vector

动态数组，方便的动态扩容，方便的变量初始化（int类型默认初始化为0，bool默认初始化为false），可以用来实现邻接表（结点数太多的图）。

头文件

#include<vector>
using namespace std;

定义

//typename 可以是基本数据类型，可以是其它标准stl容器，可以是自定义结构体
vector<typename> name;
vector<int> v1;
vector<vector<int> > v2; //两个维度都是动态的
vector<student> v3(10);//一维固定为10，二维动态

元素访问

//1.下标访问
v[i]
//2.迭代器访问
vector<typename>::iterator it;
auto it;//另一种迭代器简易定义方法
for(auto it = v.begin();it!=v.end();it++)
    cout<<*it;
//迭代器it可以进行算术运算

常用函数

函数	说明
push_back(x);	将元素x添加到容器末尾
pop_back();	删除容器末尾元素
size();	获取容器大小
clear();	清空元素
insert(it,x);	在it处插入一个元素x
erase(it);	删除it处的元素
erase(first,last);	删除[first,last)区间内的元素

使用场景

• 元素个数不确定
• 用于实现邻接表存储图

2.set

内部自动有序且不含重复元素的集合。

头文件

#include<set>
using namespace std;

定义

set<typename> name;

元素访问

for(auto it = v.begin();it!=v.end();it++)
    cout<<*it;

常用函数

函数	说明
insert(x);	将元素x插入set容器中，并自动递增排序和去重
find(value);	查找值为value的元素，返回对应迭代器
erase(it);	删除it处的元素，通常结合find函数使用
erase(value);	删除值为value的元素
erase(first,last);	删除[first,last)区间内的元素
size();	返回容器大小
clear();	清空容器

使用场景：

• 自动去重并按升序排序

扩展：

• 需要元素不唯一，使用multiset

• 需要元素不排序，unordered_set（內部以散列代替了set内部的红黑树），速度比set快得多

3.string

字符串，可以替换为C语言版的字符数组（str.c_str();）。

头文件

#include<string>
using namespace std;

定义

string str;

内容访问

//1.下标访问
str[i]

//2.输入输出只能用cin和cout，除非转化为字符数组

//3.迭代器访问

常用函数

函数	说明
operator+=	字符串拼接
compare operator	按照字典序比较大小
length()/size()	获取字符串大小
insert(pos,str);	pos是int类型，表示在指定位置插入str
insert(it,first,last);	在it处插入[first,last)范围内的字符串
erase(it);	删除it处的元素
erase(first,last);	删除[first,last)范围内的元素
erase(pos,length);	删除pos位置开始的length个字符
clear();	清空字符串
substr(pos,len);	返回从pos位置开始len长度的字符串
string::npos	作为find函数未找到的判断依据
find(str);	返回str第一次出现的位置
replace(pos,len,str2);	从pos位置开始，长度为len的子串替换为str2

4.map

将任何基本类型映射到任何基本类型（包括STL容器）。

可以用于hash散列（当元素个数比较多时，不适合用数组散列，就用map）

头文件及定义

#include<map>
using namespace std;
map<typename1,typename2> mp;

元素访问

//1.下标
mp['c']
mp[0]
mp["key"]

//2.迭代器
for(auto it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
	cout<< it->first<<" "<<it->second;
}

常用函数

函数	说明
find(key);	返回键为key的映射的迭代器
erase(it);	删除it处的元素
erase(key);	删除key
erase(first,last);	删除[first,last)区间内的元素
size();	返回容器大小
clear();	清空容器

使用场景：

• 散列表
• 其他映射

扩展：

• 多映射，即一个key对应多个value，使用multimap
• unordered_map可以替代map，内部实现使用散列代替了map内部的红黑树实现，用于处理只映射而不需要按key来排序的需求，速度快

5.queue

队列，先进先出的容器，常用于广度优先搜索

头文件及定义

#include<queue>
using namespace std;

queue<typename> name;

常用函数

函数	说明
push(x);	元素x入队列
front();	访问队列的首元素
back();	访问队列的尾元素
pop();	队首元素出队
empty();	检测是否为空队列
size();	队列大小

使用场景

• 广度优先搜索

另外，需要注意使用front()，back(), pop()函数前，必须判断是否为空队列（使用empty函数）

扩展

• deque(double end queue,双端队列)首位皆可插入和删除
• priority_queue，使用堆实现的默认将当前队列最大元素置于队首的容器

6.priority_queue

优先队列，默认情况下是将队列中最大元素置于队首，优先级可以自定义。每次进行push(),pop()操作，底层的数据结构堆（heap）都会随时调整结构，使优先级最高的元素永远都在队首。

头文件及定义

#include<queue>
using namespace std;
priority_queue<typename> name;

常用函数

函数	说明
push(x);	将元素x入队
top();	访问队首元素
pop();	将队首元素出队
empty();	检测是否为空队列
size();	返回队列大小

优先级设定

基本数据类型（int,double,char）默认数字大或者字典序大的优先级高。

priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;

• greater表示这个数字越小，优先级越高
• less表示数字越大，优先级越高（默认情况）

vector表示底层数据结构堆（heap）的容器

结构体优先级设置

#include<iostream>
#include<string>
#include<queue>
using namespace std;
struct fruit{
    string name;
    int price;
    friend bool operator < (fruit f1,fruit f2){
        return f1.price > f2.price;
    }
}f1,f2,f3;
int main(){
    priority_queue<fruit> q;
    f1.name  = "桃子";
    f1.price = 3;
    f2.name = "梨子";
    f2.price = 4;
    f3.name = "苹果";
    f3.price = 1;
    q.push(f1);
    q.push(f2);
    q.push(f3);
    cout<< q.top().name<<" "<<q.top().price <<endl;
    return 0;
}

output:

苹果 1

使用场景

可以用于dijkstra算法的顶点选择中

注意使用top()函数之前判断队列是否为空（使用empty()函数）

7.stack

栈，先进后出

头文件及定义

#include<stack>
using namespace std;

stack<typename> name;

常用函数

函数	说明
push(x);	元素x入栈
top();	获取栈顶元素
pop();	栈顶元素出栈
empty();	检测stack是否为空
size()；	获取栈的大小

使用场景

递归模拟，防止递归深度过深，深度优先搜索模拟。

8.pair

头文件及使用

#include<utility>
using namespace std;
//map实现中涉及pair，使用map时自动添加了该头文件

pair<typename1,typename2> name;
pair<string ,int > p("hahahah",7);
make_pair("haha",4);
cout<<p.first<<" "<<p.second;