STL心得

• 熟悉c++版算法竞赛程序框架
• 理解变量引用的原理
• 熟练掌握string和stringstream
• 熟练掌握c++结构体的定义和使用，包括构造函数和静态成员变量
• 了解常见的可重载运算符，包括四则运算，赋值，流式输入输出，（）和 [ ]
• 了解模板函数和模板类的概念
• 熟练掌握stl中排序和检索的相关函数
• 熟练掌握stl中vector，set，map这3个容器
• 了解stl中的集合相关函数
• 理解栈，队列和优先队列的概念，并用stl实现它们
• 熟练掌握随机数生成方法，并能结合assert宏进行测试
• 能独立编写大整数类BigInteger

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·string

标准库类型string表示可变长的字符序列，使用string类型必须首先包含string头文件。

初始化string对象：

使用等号初始化实际上是拷贝初始化，不使用则为直接初始化。

string s1;   //默认初始化，s1是一个空字符串

string s2 = s1;      //s2是s1的副本

string s3 = "hiya"; //s3的内容是该字符串字面值的副本

string s4(, 'c');  //s4的内容是cccccccccc

string对象上的操作：

os<<s  //将s写到输出流os当中，返回os

is>>s //从is中读取字符串赋给s，字符串以空白分隔，返回is

getline(is,s)  //从is中读取一行赋给s，返回is

s.empty() //s为空返回true，否则返回false

s.size()  //返回s中字符的个数

s[n]  //返回s中第n个字符的引用，位置n从0记起

s1+s2  //返回s1和s2连接后的结果

s1 == s2  //用s2的副本替代s1中原来的字符

s1!=s2  //等性判断对字母大小写敏感

<, <=, >, >=  //利用字符在字典中的顺序进行比较，且对字母的大小写敏感

读取未知数量的string对象：

在执行读取操作时，string会自动忽略开头的空白（即空格符，换行符，制表符等），并从第一个真正的字符开始读起，知道遇到下一处空白为止。

int main()
{
    string word;
    while(cin >> word)  //反复读取，直至到达文件末尾
          cout  << word << endl;  //逐个输出单词，每个单词后面紧跟一个换行
  return ;
}

使用getline读取一整行：

当我们希望在最终得到的字符串中保留输入时的空白符，这时应该用getline函数替代原来的>>运算符。getline函数的参数是一个输入流和一个string对象，函数从给定的输入流读入内容，直到遇到换行符为止（注意换行符也被读来了），然后把所读的内容存入到那个string对象中去（注意不存换行符）。getline只要一遇到换行符就结束读取操作并返回结果，哪怕输入的一开始是换行符也是如此。如果输入的真的一开始就是换行符，那么所得到的结果是个空的string。

可以通过改写之前的程序让它一次输出一整行而非每行一个单词了：

int main()
{
    string line;
//每次读入一整行，直至到达文件末尾
    while(getline(cin,line))
          cout  << line << endl;
  return ;
}

因为line中不包含换行符，所以我们手动加上换行符操作。和往常一样，使用endl结束当前行并刷新显示缓冲区。

cctype头文件的函数：

isalnum(c)   //当c是字母或数字时为true

isalpha(c)   //当c是字母时为true

isdigit(c)    //当c是数字时为true

islower(c)  //当c是小写字母时为true

isupper(c) //当c是大写字母为true

isspace(c) //当c是空白时为true（即c是空格/制表符/回车符/换行符/进纸符之中的一种）

ispunct(c) //当c是标点符号为true（即c不是控制字符/数字/字母/可打印空白之中的一种）

tolower(c) //当c是大写字母，输出对应小写字母，否则原样输出

toupper(c) //当c是小写字母，输出对应大写字母，否则原样输出

只处理一部分字符：

想要访问string对象中的单个字符有两个方式：一种是使用下标，另一种是使用迭代器。

下标运算符([])接受的输入参数是表示要访问的字符的位置，返回值是该位置上字符的引用。string对象的下标 》0 && <s[s.size()] s[s.size()-1]是最后一个字符。

·string和stringstream区别 

【定 义】：可以简单的这样理解，string是一种数据类型，而stringstream是针对string的一种数据流出或者流入的操作，相当于I/O操作。字符串流是通过空格判断一个字符串的结束 。需要记住：C++中可以使用流简化输入输出操作。

【注 意】：

• stringstream是字符串流，经常被我用来作数据切分（空格划分）或者类型转化。字符串流主要还是用来遍历字串符的。一个简单的用法，如果一个字符串格式为 数字.数字.数字
  此字符串用来表示时间，若要取三个数字
  input >> a >> ch >> b >> ch >> c;即可。stringstream就是string流，把数据放进string或从string里取数据相当于c的sprintf/scanef。
• 1.对stringstream对象使用>>操作符会改变对象保存的内容，会移除开头的一部分用分隔符隔开的字符串。 
  2.对stringstream对象使用str("")方法后对象变成“错误的指针”状态，此后必须要用clear()才能清除错误状态。 
  综上，使用clear方法才是正确的。

【基本用法】：

stringstream是字符串流。它将流与存储在内存中的string对象绑定起来。
在多种数据类型之间实现自动格式化。

1.stringstream对象的使用

#include<sstream>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
        string line,word;
        while(getline(cin,line))
        {
                stringstream stream(line);
                cout<<stream.str()<<endl;
                while(stream>>word){cout<<word<<endl;}
        }
        return ;
}

/*
输入：shanghai no1 school 1989
输出：shanghi no1 school 1989
　　   shanghai
　　　 no1
　　 　school
*/
　　　 

2.stringstream提供的转换和格式化
程序：

#include<sstream>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
        int val1 = ,val2 =;
        stringstream ss;
        ss<<"val1: "<<val1<<endl      //“val1: "此处有空格，字符串流是通过空格判断一个字符串的结束
　　　　 <<"val2: "<<val2<<endl;
        cout<<ss.str();

        string dump;
        int a,b;
        ss>>dump>>a
　　　　 >>dump>>b;
        cout<<a<<" "<<b<<endl;
        return ;
}

输出为：val1:
　　　　val2:
　　　　 

第一处黑体字部分：将int类型读入ss,变为string类型
第二处黑体字部分：提取512，1024保存为int类型。当然，如果a,b声明为string类型，那么这两个字面值常量相应保存为string类型

3.其他注意
stringstream不会主动释放内存(或许是为了提高效率)，但如果要在程序中用同一个流，反复读写大量的数据，将会造成大量的内存消耗，因些这时候，需要适时地清除一下缓冲 (用 stream.str("") )

#include <cstdlib>
#include<iostream>
#include<sstream>
using namespace std;
int main()
{
        stringstream ss;
        string s;
        ss<<"shanghai no1 school";
        ss>>s;
        cout<<"size of stream = "<<ss.str().length()<<endl;
        cout<<"s: "<<s<<endl;
        ss.str("");
        cout<<"size of stream = "<<ss.str().length()<<endl;
}

输出：
size of stream =
s: shanghai
size of stream = 

·在C++中，什么时候必须使用引用？C/C++何时使用引用和指针

使用引用，就不用调用对象的拷贝构造函数，将对象本身传如函数里面，比如：
void add(const A& a);  // 这样传入的就是引用，调用此函数时，就是直接使用a
void add(A a);  // 这样传入的是对象的拷贝进去，需要构造这样的一个对象传递进去，效率没上面的高。

·顺序容器，常用的顺序容器头文件分别是：

#include <vector>//不定长数组
#include <map>//映射
#include <set>//集合
#include <list>//链表
#include <deque>//*双向队列
#include <queue>//队列
#include <stack>//堆栈

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1.“不定长数组vector”

声明方法：

vector是一个模板类，所以需要用vector<int> a或者vector<double> b这样的方式来声明一个vector。vector(以及string对象)的下标运算符可用于访问已存在的元素，而不能用于添加元素。

vecto<int> a;

a.size( ); //读取a的大小

a.resize( ); //改变a的大小

a.push_back( ); //向a的尾部添加元素

a.pop_back( );  //删除a的最后一个元素

a.clear( ); //清空a

a.empty( ); //测试a是否为空

vector<int> pile[maxn]；

还有点要说，这条语句定义了一个名称为pile的二维向量，有pile[1],pile[2]...pile[maxn]共maxn个，每个pile[n]代表一个木块堆，容量大小是可变的。

2.“集合：set”

声明方法：Sets are containers that store unique（唯一的）elements following a specific order.

基本操作：

#include <set>

set<string> exclusion_set;

exclusion_set.size();//获取exclusion_set的大小

exclusion_set.empty();//清空exclusion_set

exclusion_set.erase();//删除exclusion_set中的元素

exclusion_set.find();//如果元素存在，则find()返回指向这个元素的
iterator，否则返回一个等于end()的iterator表示该元素不存在 

exclusion_set.count();//如果找到元素，count()返回1，如果元素不存在，则返回0   

3.“映射：map”

map与之前的set有一些相似之处，比如map的键值也具有独一性，任意两个不同的元素不能拥有相同的键值。所以插入可能失败，如之前所说，与set不同的是，map由键/值对构成，是从键（key）到值（value）的映射。

声明方法：为定义map对象，我们至少要指明键和值的类型，例如：map<string, int> word_count;

4. “可重复集合：multiset”

set和multiset的区别在于set容器里不能有重复元素。a和b重复<=>“a必须排在b前面”和“b必须排在a前面”都不成立。

定义了一个multiset变量st，st里面可以存放T类型的数据，并且自动排序。开始st为空。

排序规则：表达式“a<b”为true，则a排在b前面。

可用st.insert添加元素，st.find查找元素,st.erase删除元素，复杂度都为log(n)。

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<set>
using namespace std;

int main()
{
    multiset<int> st;
    int a[]={ ,,,,,,,,, };

    for(int i = ; i < ; i++)
        st.insert( a[i] );   //插入的是a[i]的复制品

    multiset<int>::iterator i; //迭代器，近似于指针
    for(i = st.begin(); i != st.end(); i++)//不要重新int i !!!
        cout<< * i << ",";
    cout<<endl;
    return ;
}