1 目 录 1 STL 简介 .............................................................................................................................................. 2 2 顺序性容器 ........................................................................................................................................... 2 2.1 C++ VECTOR（向量容器） ........................................................................................................... 2 2.2 C++ LIST（双向链表） ................................................................................................................. 4 2.3 C++ DEQUE(双向队列) .................................................................................................................. 6 2.4 三者比较 ........................................................................................................................................ 8 3 关联容器 ............................................................................................................................................... 8 3.1 特点 ................................................................................................................................................ 8 3.2 C++ SETS & MULTISETS ................................................................................................................. 9 3.3 C++ MAPS & MULTIMAPS ............................................................................................................ 11 4 容器适配器 ......................................................................................................................................... 12 4.1 特点 .............................................................................................................................................. 12 4.2 C++ STACKS（堆栈） .................................................................................................................. 13 4.3 C++ QUEUES(队列) ...................................................................................................................... 13 4.4 C++ PRIORITY QUEUES(优先队列) ............................................................................................... 13 5 迭代器 ................................................................................................................................................. 14 5.1 解释 .............................................................................................................................................. 14 5.2 功能特点 ...................................................................................................................................... 14 6 C++标准库总结.................................................................................................................................. 15 6.1 容器 .............................................................................................................................................. 15 6.2 算法 .............................................................................................................................................. 15 6.3 函数对象 ...................................................................................................................................... 17 6.4 迭代器 .......................................................................................................................................... 19 6.5 分配器 .......................................................................................................................................... 19 6.6 数值 .............................................................................................................................................. 19 2 1 STL 简介 http://www.cplusplus.com/reference/stl/更加详细的资料 C++ STL (Standard Template Library标准模板库) 是通用类模板和算法的集 合，它提供给程序员一些标准的数据结构的实现如 queues(队列), lists(链表), 和 stacks(栈)等. C++ STL 提供给程序员以下三类数据结构的实现： 标准容器类 顺序性容器 vector 从后面快速的插入与删除，直接访问任何元素 deque 从前面或后面快速的插入与删除，直接访问任何元素 list 双链表，从任何地方快速插入与删除 关联容器 set 快速查找，不允许重复值 multiset 快速查找，允许重复值 map 一对多映射，基于关键字快速查找，不允许重复值 multimap 一对多映射，基于关键字快速查找，允许重复值 容器适配器 stack 后进先出 queue 先进先出 priority_queue 最高优先级元素总是第一个出列 程序员使用复杂数据结构的最困难的部分已经由STL完成. 如果程序员想使用包 含int数据的stack, 他只要写出如下的代码: stack<int> myStack; 接下来, 他只要简单的调用 push() 和 pop() 函数来操作栈. 借助 C++ 模板的 威力, 他可以指定任何的数据类型，不仅仅是int类型. STL stack实现了栈的功 能，而不管容纳的是什么数据类型. 2 顺序性容器 2.1 C++ Vector（向量容器） 是一个线性顺序结构。相当于数组，但其大小可以不预先指定，并且自动扩 展。它可以像数组一样被操作，由于它的特性我们完全可以将vector 看作动态数 组。 在创建一个vector 后，它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据3 存储，初始的空间大小可以预先指定也可以由vector 默认指定，这个大小即 capacity （）函数的返回值。当存储的数据超过分配的空间时vector 会重新分配 一块内存块，但这样的分配是很耗时的，在重新分配空间时它会做这样的动作： 首先，vector 会申请一块更大的内存块； 然后，将原来的数据拷贝到新的内存块中； 其次，销毁掉原内存块中的对象（调用对象的析构函数）； 最后，将原来的内存空间释放掉。 如果vector 保存的数据量很大时，这样的操作一定会导致糟糕的性能（这也 是vector 被设计成比较容易拷贝的值类型的原因）。所以说vector 不是在什么情 况下性能都好，只有在预先知道它大小的情况下vector 的性能才是最优的。 vector 的特点： (1) 指定一块如同数组一样的连续存储，但空间可以动态扩展。即它可以像数组 一样操作，并且可以进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back() 。 (2) 随机访问方便，它像数组一样被访问，即支持[ ] 操作符和vector.at() (3) 节省空间，因为它是连续存储，在存储数据的区域都是没有被浪费的，但是 要明确一点vector 大多情况下并不是满存的，在未存储的区域实际是浪费的。 (4) 在内部进行插入、删除操作效率非常低，这样的操作基本上是被禁止的。 Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作，其原因是vector 内部的实现 是按照顺序表的原理。 (5) 只能在vector 的最后进行push 和pop ，不能在vector 的头进行push 和pop 。 (6) 当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷 贝与释放，这个操作非常消耗性能。 所以要vector 达到最优的性能，最好在创 建vector 时就指定其空间大小。 Vectors 包含着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。访问Vector中的 任意元素或从末尾添加元素都可以在常量级时间复杂度内完成，而查找特定值的 元素所处的位置或是在Vector中插入元素则是线性时间复杂度。 1.Constructors 构造函数 vector<int> v1; //构造一个空的vector vector<int> v1( 5, 42 ); //构造了一个包含5个值为42的元素的Vector 2.Operators 对vector进行赋值或比较 C++ Vectors能够使用标准运算符: ==, !=, <=, >=, <, 和 >. 要访问vector中的某特定位置的元素可以使用 [] 操作符. 两个vectors被认为是相等的,如果: 1.它们具有相同的容量 2.所有相同位置的元素相等. vectors之间大小的比较是按照词典规则. 3.assign() 对Vector中的元素赋值 语法： void assign( input_iterator start, input_iterator end ); // 将区间[start, end)的元素赋到当前vector void assign( size_type num, const TYPE &val ); // 赋num个值为val的元素到vector中,这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容. 4 4.at() 返回指定位置的元素 语法： TYPE at( size_type loc );//差不多等同v[i];但比v[i]安全; 5.back() 返回最末一个元素 6.begin() 返回第一个元素的迭代器 7.capacity() 返回vector所能容纳的元素数量(在不重新分配内存的情况下） 8.clear() 清空所有元素 9.empty() 判断Vector是否为空（返回true时为空） 10.end() 返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置) 11.erase() 删除指定元素 语法： iterator erase( iterator loc );//删除loc处的元素 iterator erase( iterator start, iterator end );//删除start和end之间的元素 12.front() 返回第一个元素的引用 13.get_allocator() 返回vector的内存分配器 14.insert() 插入元素到Vector中 语法： iterator insert( iterator loc, const TYPE &val ); //在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val ); //在指定位置loc前插入num个值为val的元素 void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end ); //在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素 15.max_size() 返回Vector所能容纳元素的最大数量（上限） 16.pop_back() 移除最后一个元素 17.push_back() 在Vector最后添加一个元素 18.rbegin() 返回Vector尾部的逆迭代器 19.rend() 返回Vector起始的逆迭代器 20.reserve() 设置Vector最小的元素容纳数量 //为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间 21.resize() 改变Vector元素数量的大小 语法: void resize( size_type size, TYPE val ); //改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val 22.size() 返回Vector元素数量的大小 23.swap() 交换两个Vector 语法： void swap( vector &from ); 2.2 C++ List（双向链表） 是一个线性链表结构，它的数据由若干个节点构成，每一个节点都包括一个 信息块（即实际存储的数据）、一个前驱指针和一个后驱指针。它无需分配指定 的内存大小且可以任意伸缩，这是因为它存储在非连续的内存空间中，并且由指5 针将有序的元素链接起来。 由于其结构的原因，list 随机检索的性能非常的不好，因为它不像vector 那 样直接找到元素的地址，而是要从头一个一个的顺序查找，这样目标元素越靠后， 它的检索时间就越长。检索时间与目标元素的位置成正比。 虽然随机检索的速度不够快，但是它可以迅速地在任何节点进行插入和删除 操作。因为list 的每个节点保存着它在链表中的位置，插入或删除一个元素仅对 最多三个元素有所影响，不像vector 会对操作点之后的所有元素的存储地址都有 所影响，这一点是vector 不可比拟的。 list 的特点： (1) 不使用连续的内存空间这样可以随意地进行动态操作； (2) 可以在内部任何位置快速地插入或删除，当然也可以在两端进行push和pop 。 (3) 不能进行内部的随机访问，即不支持[ ] 操作符和vector.at() ； Lists将元素按顺序储存在链表中，与向量(vectors)相比，它允许快速的插入 和删除，但是随机访问却比较慢. 1.assign() 给list赋值 语法: void assign( input_iterator start, input_iterator end ); //以迭代器start和end指示的范围为list赋值 void assign( size_type num, const TYPE &val ); //赋值num个以val为值的元素。 2.back() 返回最后一个元素的引用 3.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 4.clear() 删除所有元素 5.empty() 如果list是空的则返回true 6.end() 返回末尾的迭代器 7.erase() 删除一个元素 语法： iterator erase( iterator loc );//删除loc处的元素 iterator erase( iterator start, iterator end ); //删除start和end之间的元素 8.front() 返回第一个元素的引用 9.get_allocator() 返回list的配置器 10.insert() 插入一个元素到list中 语法： iterator insert( iterator loc, const TYPE &val ); //在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val ); //定位置loc前插入num个值为val的元素 void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end ); //在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素 11.max_size() 返回list能容纳的最大元素数量 12.merge() 合并两个list 语法: 6 void merge( list &lst );//把自己和lst链表连接在一起 void merge( list &lst, Comp compfunction ); //指定compfunction，则将指定函数作为比较的依据。 13.pop_back() 删除最后一个元素 14.pop_front() 删除第一个元素 15.push_back() 在list的末尾添加一个元素 16.push_front() 在list的头部添加一个元素 17.rbegin() 返回指向第一个元素的逆向迭代器 18.remove() 从list删除元素 语法: void remove( const TYPE &val ); //删除链表中所有值为val的元素 19.remove_if() 按指定条件删除元素 20.rend() 指向list末尾的逆向迭代器 21.resize() 改变list的大小 语法: void resize( size_type num, TYPE val ); //把list的大小改变到num。被加入的多余的元素都被赋值为val22. 22.reverse() 把list的元素倒转 23.size() 返回list中的元素个数 24.sort() 给list排序 语法: void sort();//为链表排序，默认是升序 void sort( Comp compfunction );//采用指定函数compfunction来判定两个元素的大小。 25.splice() 合并两个list 语法: void splice( iterator pos, list &lst );//把lst连接到pos的位置 void splice( iterator pos, list &lst, iterator del );//插入lst中del所指元素到现链表的pos上 void splice( iterator pos, list &lst, iterator start, iterator end );//用start和end指定范围。 26.swap() 交换两个list 语法： void swap( list &lst );// 交换lst和现链表中的元素 27.unique() 删除list中重复的元素 语法: void unique();//删除链表中所有重复的元素 void unique( BinPred pr );// 指定pr，则使用pr来判定是否删除。 2.3 C++ Deque(双向队列) 是一种优化了的、对序列两端元素进行添加和删除操作的基本序列容器。它 允许较为快速地随机访问，但它不像vector 把所有的对象保存在一块连续的内存 块，而是采用多个连续的存储块，并且在一个映射结构中保存对这些块及其顺序 的跟踪。向deque 两端添加或删除元素的开销很小。它不需要重新分配空间，所7 以向末端增加元素比vector 更有效。 实际上，deque 是对vector 和list 优缺点的结合，它是处于两者之间的一种 容器。 deque 的特点： (1) 随机访问方便，即支持[ ] 操作符和vector.at() ，但性能没有vector 好； (2) 可以在内部进行插入和删除操作，但性能不及list ； (3) 可以在两端进行push 、pop ； (4) 相对于verctor 占用更多的内存。 双向队列和向量很相似，但是它允许在容器头部快速插入和删除（就像在尾部一 样）。 1.Constructors 创建一个新双向队列 语法: deque();//创建一个空双向队列 deque( size_type size );// 创建一个大小为size的双向队列 deque( size_type num, const TYPE &val ); //放置num个val的拷贝到队列中 deque( const deque &from );// 从from创建一个内容一样的双向队列 deque( input_iterator start, input_iterator end ); // start 和 end - 创建一个队列，保存从start到end的元素。 2.Operators 比较和赋值双向队列 //可以使用[]操作符访问双向队列中单个的元素 3.assign() 设置双向队列的值 语法: void assign( input_iterator start, input_iterator end); //start和end指示的范围为双向队列赋值 void assign( Size num, const TYPE &val );//设置成num个val。 4.at() 返回指定的元素 语法: reference at( size_type pos ); 返回一个引用，指向双向队列中位置pos上的元素 5.back() 返回最后一个元素 语法: reference back();//返回一个引用，指向双向队列中最后一个元素 6.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 语法: iterator begin();//返回一个迭代器，指向双向队列的第一个元素 7.clear() 删除所有元素 8.empty() 返回真如果双向队列为空 9.end() 返回指向尾部的迭代器 10.erase() 删除一个元素 语法: iterator erase( iterator pos ); //删除pos位置上的元素 iterator erase( iterator start, iterator end ); //删除start和end之间的所有元素 //返回指向被删除元素的后一个元素 11.front() 返回第一个元素的引用 8 12.get_allocator() 返回双向队列的配置器 13.insert() 插入一个元素到双向队列中 语法: iterator insert( iterator pos, size_type num, const TYPE &val ); //pos前插入num个val值 void insert( iterator pos, input_iterator start, input_iterator end ); //插入从start到end范围内的元素到pos前面 14.max_size() 返回双向队列能容纳的最大元素个数 15.pop_back() 删除尾部的元素 16.pop_front() 删除头部的元素 17.push_back() 在尾部加入一个元素 18.push_front() 在头部加入一个元素 19.rbegin() 返回指向尾部的逆向迭代器 20.rend() 返回指向头部的逆向迭代器 21.resize() 改变双向队列的大小 22.size() 返回双向队列中元素的个数 23.swap() 和另一个双向队列交换元素 语法： void swap( deque &target );// 交换target和现双向队列中元素 2.4 三者比较 vector 是一段连续的内存块，而deque 是多个连续的内存块， list 是所有 数据元素分开保存，可以是任何两个元素没有连续。 vector 的查询性能最好，并且在末端增加数据也很好，除非它重新申请内存 段；适合高效地随机存储。 list 是一个链表，任何一个元素都可以是不连续的，但它都有两个指向上一 元素和下一元素的指针。所以它对插入、删除元素性能是最好的，而查询性能非 常差；适合大量地插入和删除操作而不关心随机存取的需求。 deque 是介于两者之间，它兼顾了数组和链表的优点，它是分块的链表和多 个数组的联合。所以它有被list好的查询性能，有被vector好的插入、删除性能。 如果你需要随即存取又关心两端数据的插入和删除，那么deque是最佳之选。 3 关联容器 3.1 特点 set, multiset, map, multimap 是一种非线性的树结构，具体的说采用的是一种 比较高效的特殊的平衡检索二叉树—— 红黑树结构。（至于什么是红黑树，我也 不太理解，只能理解到它是一种二叉树结构） 因为关联容器的这四种容器类都使用同一原理，所以他们核心的算法是一致 的，但是它们在应用上又有一些差别，先描述一下它们之间的差别。 9 set 又称集合，实际上就是一组元素的集合，但其中所包含的元素的值是唯 一的，且是按一定顺序排列的，集合中的每个元素被称作集合中的实例。因为其 内部是通过链表的方式来组织，所以在插入的时候比vector 快，但在查找和末尾 添加上比vector 慢。 multiset 是多重集合，其实现方式和set 是相似的，只是它不要求集合中的 元素是唯一的，也就是说集合中的同一个元素可以出现多次。 map 提供一种“键- 值”关系的一对一的数据存储能力。其“键”在容器中 不可重复，且按一定顺序排列（其实我们可以将set 也看成是一种键- 值关系的 存储，只是它只有键没有值。它是map 的一种特殊形式）。由于其是按链表的方 式存储，它也继承了链表的优缺点。 multimap 和map 的原理基本相似，它允许“键”在容器中可以不唯一。 关联容器的特点是明显的，相对于顺序容器，有以下几个主要特点： 1、其内部实现是采用非线性的二叉树结构，具体的说是红黑树的结构原理 实现的； 2、set 和map 保证了元素的唯一性，mulset 和mulmap 扩展了这一属性， 可以允许元素不唯一； 3、元素是有序的集合，默认在插入的时候按升序排列。 基于以上特点， 1、关联容器对元素的插入和删除操作比vector 要快，因为vector 是顺序存 储，而关联容器是链式存储；比list 要慢，是因为即使它们同是链式结构，但list 是线性的，而关联容器是二叉树结构，其改变一个元素涉及到其它元素的变动比 list 要多，并且它是排序的，每次插入和删除都需要对元素重新排序； 2、关联容器对元素的检索操作比vector 慢，但是比list 要快很多。vector 是 顺序的连续存储，当然是比不上的，但相对链式的list 要快很多是因为list 是逐 个搜索，它搜索的时间是跟容器的大小成正比，而关联容器 查找的复杂度基本 是Log(N) ，比如如果有1000 个记录，最多查找10 次，1,000,000 个记录，最多 查找20 次。容器越大，关联容器相对list 的优越性就越能体现； 3、在使用上set 区别于vector,deque,list 的最大特点就是set 是内部排序的， 这在查询上虽然逊色于vector ，但是却大大的强于list 。 4、在使用上map 的功能是不可取代的，它保存了“键- 值”关系的数据， 而这种键值关系采用了类数组的方式。数组是用数字类型的下标来索引元素的位 置，而map 是用字符型关键字来索引元素的位置。在使用上map 也提供了一种 类数组操作的方式，即它可以通过下标来检索数据，这是其他容器做不到的，当 然也包括set 。（STL 中只有vector 和map 可以通过类数组的方式操作元素，即 如同ele[1] 方式） 3.2 C++ Sets & MultiSets 集合(Set)是一种包含已排序对象的关联容器。多元集合(MultiSets)和集合 (Sets)相像，只不过支持重复对象,其用法与set基本相同。 1.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 2.clear() 清除所有元素 3.count() 返回某个值元素的个数 10 4.empty() 如果集合为空，返回true 5.end() 返回指向最后一个元素的迭代器 6.equal_range() 返回第一个>=关键字的迭代器和>关键字的迭代器 语法： pair <iterator,iterator>equal_range( const key_type &key ); //key是用于排序的关键字 Set<int> ctr; 例如： Pair<set<int>::iterator,set<int>::iterarot>p; For(i=0;i<=5;i++) ctr.insert(i); P=ctr.equal_range(2); 那么*p.first==2;*p.second==3; 7.erase() 删除集合中的元素 语法: iterator erase( iterator i ); //删除i位置元素 iterator erase( iterator start, iterator end ); //删除从start开始到end(end为第一个不被删除的值)结束的元素 size_type erase( const key_type &key ); //删除等于key值的所有元素（返回被删除的元素的个数） //前两个返回第一个不被删除的双向定位器,不存在返回末尾 //第三个返回删除个数 8.find() 返回一个指向被查找到元素的迭代器 语法: iterator find( const key_type &key ); //查找等于key值的元素，并返回指向该元素的迭代器; //如果没有找到,返回指向集合最后一个元素的迭代器 9.get_allocator() 返回集合的分配器 10.insert() 在集合中插入元素 语法: iterator insert( iterator i, const TYPE &val ); //在迭代器i前插入val void insert( input_iterator start, input_iterator end ); //将迭代器start开始到end（end不被插入）结束返回内的元素插入到集合中 pair insert( const TYPE &val ); //插入val元素，返回指向该元素的迭代器和一个布尔值来说明val是否成功被插入 //应该注意的是在集合(Sets中不能插入两个相同的元素) 11.lower_bound() 返回指向大于（或等于）某值的第一个元素的迭代器 语法: iterator lower_bound( const key_type &key ); //返回一个指向大于或者等于key值的第一个元素的迭代器 12.key_comp() 返回一个用于元素间值比较的函数 语法: key_compare key_comp(); //返回一个用于元素间值比较的函数对象 13.max_size() 返回集合能容纳的元素的最大限值 11 14.rbegin() 返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器 示例： Set<int> ctr; Set<int>::reverse_iterator rcp; For(rcp=ctr.rbegin();rcp!=ctr.rend();rcp++) Cout<<*rcp<<” ”; 15.rend() 返回指向集合中第一个元素的反向迭代器 16.size() 集合中元素的数目 17.swap() 交换两个集合变量 语法: void swap( set &object ); //交换当前集合和object集合中的元素 18.upper_bound() 返回大于某个值元素的迭代器 语法: iterator upwer_bound( const key_type &key ); //返回一个指向大于key值的第一个元素的迭代器 19.value_comp() 返回一个用于比较元素间的值的函数 语法: iterator upper_bound( const key_type &key );//返回一个用于比较元素间的值的函数对象 3.3 C++ Maps & MultiMaps C++ Maps是一种关联式容器，包含“关键字/值”对。 C++ Multimaps和maps很相似，但是MultiMaps允许重复的元素。 1.begin() 返回指向map头部的迭代器 2.clear() 删除所有元素 3.count() 返回指定元素出现的次数 语法: size_type count( const KEY_TYPE &key ); //返回map中键值等于key的元素的个数 4.empty() 如果map为空则返回true 5.end() 返回指向map末尾的迭代器 6.equal_range() 返回特殊条目的迭代器对 语法: pair equal_range( const KEY_TYPE &key ); 返回两个迭代器,指向第一个键值为key的元素和指向最后一个键值为key的元素 7.erase() 删除一个元素 语法: void erase( iterator i ); //删除i元素 void erase( iterator start, iterator end ); //删除从start开始到end（不包括end）结束的元素 size_type erase( const key_type &key ); //删除等于key值的所有元素（返回被删除的元素的个数） 8.find() 查找一个元素 语法: iterator find( const key_type &key ); 12 //查找等于key值的元素，并返回指向该元素的迭代器; //如果没有找到,返回指向集合最后一个元素的迭代器. 9.get_allocator() 返回map的配置器 10.insert() 插入元素 语法: iterator insert( iterator pos, const pair<KEY_TYPE,VALUE_TYPE> &val ); //插入val到pos的后面，然后返回一个指向这个元素的迭代器 void insert( input_iterator start, input_iterator end ); //插入start到end的元素到map中 pair<iterator, bool> insert( const pair<KEY_TYPE,VALUE_TYPE> &val ); //只有在val不存在时插入val。返回指向被插入元素的迭代器和描述是否插入的bool值 11.key_comp() 返回比较元素key的函数 语法: key_compare key_comp(); //返回一个用于元素间值比较的函数对象 12.lower_bound() 返回键值>=给定元素的第一个位置 语法: iterator lower_bound( const key_type &key ); //返回一个指向大于或者等于key值的第一个元素的迭代器 13.max_size() 返回可以容纳的最大元素个数 14.rbegin() 返回一个指向map尾部的逆向迭代器 15.rend() 返回一个指向map头部的逆向迭代器 16.size() 返回map中元素的个数 17.swap() 交换两个map 语法: void swap( map &obj ); //swap()交换obj和现map中的元素 18.upper_bound() 返回键值>给定元素的第一个位置 语法: iterator upwer_bound( const key_type &key ); //返回一个指向大于key值的第一个元素的迭代器 19.value_comp() 返回比较元素value的函数 语法: value_compare value_comp(); //返回一个用于比较元素value的函数 4 容器适配器 4.1 特点 STL 中包含三种适配器：栈stack 、队列queue 和优先级priority_queue 。 适配器是容器的接口，它本身不能直接保存元素，它保存元素的机制是调用13 另一种顺序容器去实现，即可以把适配器看作“它保存一个容器，这个容器再保 存所有元素”。 STL 中提供的三种适配器可以由某一种顺序容器去实现。默认下stack 和 queue 基于deque 容器实现，priority_queue 则基于vector 容器实现。当然在创 建一个适配器时也可以指定具体的实现容器，创建适配器时在第二个参数上指定 具体的顺序容器可以覆盖适配器的默认实现。 由于适配器的特点，一个适配器不是可以由任一个顺序容器都可以实现的。 栈stack 的特点是后进先出，所以它关联的基本容器可以是任意一种顺序容 器，因为这些容器类型结构都可以提供栈的操作有求，它们都提供了push_back 、 pop_back 和back 操作。 队列queue 的特点是先进先出，适配器要求其关联的基础容器必须提供 pop_front 操作，因此其不能建立在vector 容器上。 4.2 C++ Stacks（堆栈） C++ Stack（堆栈） 是一个容器类的改编，为程序员提供了堆栈的全部功能，— —也就是说实现了一个先进后出（FILO）的数据结构。 1.empty() 堆栈为空则返回真 2.pop() 移除栈顶元素 3.push() 在栈顶增加元素 4.size() 返回栈中元素数目 5.top() 返回栈顶元素 4.3 C++ Queues(队列) C++队列是一种容器适配器，它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构。 1.back() 返回一个引用，指向最后一个元素 2.empty() 如果队列空则返回真 3.front() 返回第一个元素 4.pop() 删除第一个元素 5.push() 在末尾加入一个元素 6.size() 返回队列中元素的个数 4.4 C++ Priority Queues(优先队列) C++优先队列类似队列，但是在这个数据结构中的元素按照一定的断言排列有 序。 1.empty() 如果优先队列为空，则返回真 2.pop() 删除第一个元素 14 3.push() 加入一个元素 4.size() 返回优先队列中拥有的元素的个数 5.top() 返回优先队列中有最高优先级的元素 5 迭代器 5.1 解释 迭代器是一种对象，它能够用来遍历STL容器中的部分或全部元素，每个迭 代器对象代表容器中的确定的地址。迭代器修改了常规指针的接口，所谓迭代器 是一种概念上的抽象：那些行为上象迭代器的东西都可以叫做迭代器。然而迭代 器有很多不同的能力，它可以把抽象容器和通用算法有机的统一起来。 迭代器提供一些基本操作符：*、++、==、！=、=。这些操作和C/C++“操作 array元素”时的指针接口一致。不同之处在于，迭代器是个所谓的smart pointers， 具有遍历复杂数据结构的能力。其下层运行机制取决于其所遍历的数据结构。因 此，每一种容器型别都必须提供自己的迭代器。事实上每一种容器都将其迭代器 以嵌套的方式定义于内部。因此各种迭代器的接口相同，型别却不同。这直接导 出了泛型程序设计的概念：所有操作行为都使用相同接口，虽然它们的型别不同。 5.2 功能特点 迭代器使开发人员不必整个实现类接口。只需提供一个迭代器，即可遍历类 中的数据结构，可被用来访问一个容器类的所包函的全部元素，其行为像一个指 针，但是只可被进行增加(++)或减少(--)操作。举一个例子，你可用一个迭代器 来实现对vector容器中所含元素的遍历。 如下代码对vector容器对象生成和使用了迭代器： vector<int> the_vector; vector<int>::iterator the_iterator; for( int i=0; i < 10; i++ ) the_vector.push_back(i); int total = 0; the_iterator = the_vector.begin(); while( the_iterator != the_vector.end() ) { total += *the_iterator; the_iterator++; }cout << "Total=" << total << endl; 提示：通过对一个迭代器的解引用操作（*），可以访问到容器所包含的元素。 15 6 C++标准库总结 6.1 容器 6.1.1 序列 vector=========================<vector> list===========================<list> deque==========================<deque> 6.1.2 序列适配器 stack:top,push,pop=============<stack> queue:front,back,push,pop======<queue> priority_queue:top,push,pop====<queue> 6.1.3 关联容器 map============================<map> multimap=======================<map> set============================<set> multiset=======================<set> 6.1.4 拟容器 string=========================<string> valarray=======================<valarray> bitset=========================<bitset> 6.2 算法 http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/详细 6.2.1 非修改性序列操作 <algorithm> for_each()=====================对序列中每个元素执行操作 find()=========================在序列中找某个值的第一个出现 find_if()======================在序列中找符合某谓词的第一个元素 find_first_of()================在序列中找另一序列里的值 adjust_find()==================找出相邻的一对值 count()========================在序列中统计某个值出现的次数 count_if()=====================在序列中统计与某谓词匹配的次数 mismatch()=====================找使两序列相异的第一个元素 equal()========================如果两个序列对应元素都相同则为真 search()=======================找出一序列作为子序列的第一个出现位置 find_end()=====================找出一序列作为子序列的最后一个出现位置 search_n()=====================找出一序列作为子序列的第 n 个出现位置 6.2.2 修改性的序列操作 <algorithm> 16 transform()====================将操作应用于序列中的每个元素 copy()=========================从序列的第一个元素起进行复制 copy_backward()================从序列的最后元素起进行复制 swap()=========================交换两个元素 iter_swap()====================交换由迭代器所指的两个元素 swap_ranges()==================交换两个序列中的元素 replace()======================用一个给定值替换一些元素 replace_if()===================替换满足谓词的一些元素 replace_copy()=================复制序列时用一个给定值替换元素 replace_copy_if()==============复制序列时替换满足谓词的元素 fill()=========================用一个给定值取代所有元素 fill_n()=======================用一个给定值取代前 n 个元素 generate()=====================用一个操作的结果取代所有元素 generate_n()===================用一个操作的结果取代前 n 个元素 remove()=======================删除具有给定值的元素 remove_if()====================删除满足谓词的元素 remove_copy()==================复制序列时删除给定值的元素 remove_copy_if()===============复制序列时删除满足谓词的元素 unique()=======================删除相邻的重复元素 unique_copy()==================复制序列时删除相邻的重复元素 reexample()======================反转元素的次序 reexample_copy()=================复制序列时反转元素的次序 rotate()=======================循环移动元素 rotate_copy()==================复制序列时循环移动元素 random_shuffle()===============采用均匀分布随机移动元素 6.2.3 序列排序 <algorithm> sort()=========================以很好的平均次序排序 stable_sort()==================排序且维持相同元素原有的顺序 partial_sort()=================将序列的前一部分排好序 partial_sort_copy()============复制的同时将序列的前一部分排好序 nth_element()==================将第 n 个元素放到它的正确位置 lower_bound()==================找到某个值的第一个出现 upper_bound()==================找到大于某个值的第一个出现 equal_range()==================找出具有给定值的一个子序列 binary_search()================在排好序的序列中确定给定元素是否存在 merge()========================归并两个排好序的序列 inplace_merge()================归并两个接续的排好序的序列 partition()====================将满足某谓词的元素都放到前面 stable_partition()=============将满足某谓词的元素都放到前面且维持原顺序 6.2.4 集合算法 <algorithm> include()======================如果一个序列是另一个的子序列则为真 set_union()====================构造一个已排序的并集 17 set_intersection()=============构造一个已排序的交集 set_difference()===============构造一个已排序序列，包含在第一个序列但不在第二 个序列的元素 set_symmetric_difference()=====构造一个已排序序列，包括所有只在两个序列之一中的 元素 6.2.5 堆操作 <algorithm> make_heap()====================将序列高速得能够作为堆使用 push_heap()====================向堆中加入一个元素 pop_heap()=====================从堆中去除元素 sort_heap()====================对堆排序 6.2.6 最大和最小 <algorithm> min()==========================两个值中较小的 max()==========================两个值中较大的 min_element()==================序列中的最小元素 max_element()==================序列中的最大元素 lexicographic_compare()========两个序列中按字典序的第一个在前 6.2.7 排列 <algorithm> next_permutation()=============按字典序的下一个排列 prev_permutation()=============按字典序的前一个排列 6.2.8 通用数值算法 <numeric> accumulate()===================积累在一个序列中运算的结果(向量的元素求各的 推广) inner_product()================积累在两个序列中运算的结果(内积) partial_sum()==================通过在序列上的运算产生序列(增量变化) adjacent_difference()==========通过在序列上的运算产生序列(与 partial_sum 相反) 6.2.9 C 风格算法 <cstdlib> qsort()========================快速排序，元素不能有用户定义的构造，拷贝赋 值和析构函数 bsearch()======================二分法查找，元素不能有用户定义的构造，拷贝 赋值和析构函数 6.3 函数对象 6.3.1 基类 template<class Arg, class Res> struct unary_function template<class Arg, class Arg2, class Res> struct binary_function 6.3.2 谓词 返回 bool 的函数对象。 18 <functional> equal_to=======================二元，arg1 == arg2 not_equal_to===================二元，arg1 != arg2 greater========================二元，arg1 > arg2 less===========================二元，arg1 < arg2 greater_equal==================二元，arg1 >= arg2 less_equal=====================二元，arg1 <= arg2 logical_and====================二元，arg1 && arg2 logical_or=====================二元，arg1 || arg2 logical_not====================一元，!arg 6.3.3 算术函数对象 <functional> plus===========================二元，arg1 + arg2 minus==========================二元，arg1 - arg2 multiplies=====================二元，arg1 * arg2 divides========================二元，arg1 / arg2 modulus========================二元，arg1 % arg2 negate=========================一元，-arg 6.3.4 约束器，适配器和否定器 <functional> bind2nd(y) binder2nd==================以 y 作为第二个参数调用二元函数 bind1st(x) binder1st==================以 x 作为第一个参数调用二元函数 mem_fun() mem_fun_t==================通过指针调用 0 元成员函数 mem_fun1_t=================通过指针调用一元成员函数 const_mem_fun_t============通过指针调用 0 元 const 成员函数 const_mem_fun1_t===========通过指针调用一元 const 成员函数 mem_fun_ref() mem_fun_ref_t==============通过引用调用 0 元成员函数 mem_fun1_ref_t=============通过引用调用一元成员函数 const_mem_fun_ref_t========通过引用调用 0 元 const 成员函数 const_mem_fun1_ref_t=======通过引用调用一元 const 成员函数 ptr_fun() pointer_to_unary_function==调用一元函数指针 ptr_fun() pointer_to_binary_function=调用二元函数指针 not1() unary_negate===============否定一元谓词 not2() binary_negate==============否定二元谓词 19 6.4 迭代器 6.4.1 分类 Output: *p= , ++ Input: =*p , -> , ++ , == , != Forward: *p= , =*p , -> , ++ , == , != Bidirectional: *p= , =*p -> , [] , ++ , -- , == , != Random: += , -= , *p= , =*p -> , [] , ++ , -- , + , - , == , != , < , > , <= , >= 6.4.2 插入器 template<class Cont> back_insert_iterator<Cont> back_inserter(Cont& c); template<class Cont> front_insert_iterator<Cont> front_inserter(Cont& c); template<class Cont, class Out> insert_iterator<Cont> back_inserter(Cont& c, Out p); 6.4.3 反向迭代器 reexample_iterator===============rbegin(), rend() 6.4.4 流迭代器 ostream_iterator===============用于向 ostream 写入 istream_iterator===============用于向 istream 读出 ostreambuf_iterator============用于向流缓冲区写入 istreambuf_iterator============用于向流缓冲区读出 6.5 分配器 <memory> template<class T> class std::allocator 6.6 数值 6.6.1 数值的限制 <limits> numeric_limits<> <climits> CHAR_BIT INT_MAX ... <cfloat> DBL_MIN_EXP FLT_RADIX LDBL_MAX ... 6.6.2 标准数学函数 <cmath> double abs(double)=============绝对值(不在 C 中)，同 fabs() 20 double fabs(double)============绝对值 double ceil(double d)==========不小于 d 的最小整数 double floor(double d)=========不大于 d 的最大整数 double sqrt(double d)==========d 在平方根，d 必须非负 double pow(double d, double e)=d 的 e 次幂 double pow(double d, int i)====d 的 i 次幂 double cos(double)=============余弦 double sin(double)=============正弦 double tan(double)=============正切 double acos(double)============反余弦 double asin(double)============反正弦 double atan(double)============反正切 double atan2(double x,double y) //atan(x/y) double sinh(double)============双曲正弦 double cosh(double)============双曲余弦 double tanh(double)============双曲正切 double exp(double)=============指数，以 e 为底 double log(double d)===========自动对数(以 e 为底),d 必须大于 0 double log10(double d)=========10 底对数，d 必须大于 0 double modf(double d,double*p)=返回 d 的小数部分，整数部分存入*p double frexp(double d, int* p)=找出[0.5,1)中的 x,y,使 d=x*pow(2,y),返回 x 并将 y 存入*p double fmod(double d,double m)=浮点数余数，符号与 d 相同 double ldexp(double d, int i)==d*pow(2,i) <cstdlib> int abs(int)===================绝对值 long abs(long)=================绝对值(不在 C 中) long labs(long)================绝对值 struct div_t { implementation_defined quot, rem; } struct ldiv_t { implementation_defined quot, rem; } div_t div(int n, int d)========用 d 除 n，返回(商，余数) ldiv_t div(long n, long d)=====用 d 除 n，返回(商，余数)(不在 C 中) ldiv_t ldiv(long n, long d)====用 d 除 n，返回(商，余数) 6.6.3 向量算术 <valarray> valarray 6.6.4 复数算术 <complex> template<class T> class std::complex; 6.6.5 通用数值算法 见 6.2.8