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c++ 提高编程

本阶段主要针对 c++泛型编程和 STL 技术做详细讲解，探讨 c++更深层的使用

1 模板

1.1 模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高复用性

模板的特点：

模板不可以直接使用，它只是一个框架
模板的通用并不是万能的

1.2 函数模板

c++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板
c++提供两种模板机制：函数模板和类模板

1.2.1 函数模板语法

函数模板作用：

建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表

语法：

template

函数声明或定义

解释：

template---声明创建模板

typename---表面其后面的符号是一种数据类型，可以用 class 代替

T ---通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T> //声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
void mySwap(T &a,T &b)
{
    T temp =a;
    a=b;
    b=temp;
}
void test01()
{
    int a=10;
    int b=20;
    //自动类型推导
//    mySwap(a,b);
    //显示指定类型
    mySwap<int>(a,b);
    cout<<"a="<<a<<endl;
    cout<<"b="<<b<<endl;
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

函数模板利用关键字 template
使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

1.2.2 函数模板注意事项

注意事项：

自动类型推导，必须推导出一只的数据类型 T，才可以使用
模板必须要确定出 T 的数据类型，才可以使用

#include <iostream>
using namespace std;
//函数模板注意事项
template<class T> //typename可以特换成class
void mySwap(T&a,T&b)
{
    T temp =a;
    a=b;
    b=temp;
}
//1、自动类型推导，必须推导出一只的数据类型T才可以使用
void test01(){
    int a=10;
    int b=20;
    //char c='c'
    mySwap(a,b);//正确！
    //mySwap(a,c);//错误！推导不出一只的T类型
    cout<<"a="<<a<<endl;
    cout<<"b="<<b<<endl;
}
//2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{
    cout<<"func调用"<<endl;
}
void test02(){
    //func(); //错误!
    func<int>();
}
int main(){
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

使用模板是必须确定出通用数据类型 T,并且能够推导出一只的类型

1.2.3 函数模板案例

案例描述：

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序
排序规则从大到小，排序算法为选择排序
分别利用插入数组和 ing 数组进行测试

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
//实现通用 对数组进行排序的函数
//规则  从大到小
//算法 选择
//测试 char数组  int数组
//交换函数模板
template<class T>
void mySwap(T&a,T&b)
{
    T temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
//排序算法
template<class T>
void mySort(T arr[],int len)
{
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        int max=i;
        for(int j=i+1;j<len;j++)
        {
            //认定最大值 比 遍历出的数值要打，说明j下标的元素才是真正的最大值
            if(arr[max]<arr[j])
            {
                max=j;//更新最大值下标
            }
        }
        if(max!=i)
        {
            //交换和i元素
            mySwap(arr[max],arr[i]);
        }
    }
}
//提供打印数组模板
template<class T>
void printArray(T arr[],int len)
{
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        cout<<arr[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    //测试char数组
    char charArr[]="badcfe";
    int num=sizeof(charArr)/sizeof(char);
    mySort(charArr,num);
    printArray(charArr,num);
}
void test02(){
    //测试int数组
    int intArr[]={7,5,1,3,9,2,4,6,8};
    int num= sizeof(intArr)/ sizeof(int);
    mySort(intArr,num);
    printArray(intArr,num);
}
int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

1.2.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板区别：

普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
如果利用显示指定类型方式，可以发生隐式类型转换

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

//普通函数
int myAdd01(int a,int b)
{
    return a+b;
}
//函数模板
template <class T>
T myAdd02(T a,T b)
{
    return a+b;
}
//使用函数模板是，如果用自动类型推导，不会发生自动类型转换，即隐式类型转换
void test01()
{
    int a=10;
    int b=20;
    char c='c';
    cout<<myAdd01(a,b)<<endl;
    //自动类型推导
    cout<<myAdd01(a,c)<<endl;
    //显示指定类型
    cout<<myAdd02<int>(a,c)<<endl;
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：建议使用显示指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定调用类型 T

1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
函数模板也可以发生重载
如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a,int b)
{
    cout<<"调用普通函数"<<endl;
}
template <typename T>
void myPrint(T a,T b,T c)
{
    cout<<"调用的模板"<<endl;
}
void test01()
{
    int a=10;
    int b=10;
//    myPrint(a,b,100);
    //通过空模板参数列表，强制调用函数模板
//    myPrint<>(a,b);
    //如果函数模板产生更好的匹配，优先调用函数模板
    char c1='a';
    char c2='b';
    myPrint(c1,c2);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

1.2.6 模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的

例如：

template<class T>
void f(T a,T b)
{
	a=b;
}

在上述代码中提供的赋值操作，如果转入的 a 和 b 是一个数组，就无法实现

再例如：

template<class T>
void f(T a,T b)
{
	if(a>b){...}
}

在上述代码中，如果 T 的数据类型传入的是像 Person 这样的自定义数据类型，也无法正常运行

因此 c++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定类型提供具体化的模板

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>
class Person
{
public:
    Person(string name,int age){
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    //姓名
    string m_Name;
    //年龄
    int m_Age;
};
template<class T>
bool myCompare(T &a,T &b)
{
    if(a==b)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
//利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先调用
template<> bool myCompare(Person &p1,Person &p2)
{
    if(p1.m_Name==p2.m_Name &&p1.m_Age==p2.m_Age)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
void test01()
{
    int a=10;
    int b=20;
    bool ret=myCompare(a,b);
    if(ret)
    {
        cout<<"a==b"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"a!=b"<<endl;
    }
}
void test02()
{
    Person p1("Tom",10);
    Person p2("Tom",11);
    bool ret=myCompare(p1,p2);
    if(ret)
    {
        cout<<"p1==p2"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"p1!=p2"<<endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
学习模板并不是为了写模板，而是在 STL 能够运用系统提供的模板

1.3 类模板

1.3.1 类模板语法

类模板作用：

建立一个通用类，类中的成员数据类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表

语法：

template

类

解释：

template ---声明创建模板

typename ---表面其后面的符号一种数据类型，可以用 class 代替

T ---通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>
template <class NameType,class AgeType>
class Person
{
public:
    Person(NameType name,AgeType age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout<<"name: "<<this->m_Name<<"  年龄： "<<this->m_Age<<endl;
    }
    //姓名
    NameType m_Name;
    //年龄
    AgeType m_Age;
};
void test01()
{
    Person<string,int> p1("孙悟空",999);
    p1.showPerson();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：类模板和函数模板语法相似，在声明模板 template 后面加类，此类称为类模板

1.3.2 类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点

类模板没有自动类型推导的使用方式
类模板在模板参数列表中可以有默认参数

示例：

template <class NameType,class AgeType=int>
class Person
{
public:
    Person(NameType name,AgeType age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout<<"name: "<<this->m_Name<<"  年龄： "<<this->m_Age<<endl;
    }
    //姓名
    NameType m_Name;
    //年龄
    AgeType m_Age;
};
void test01()
{
    Person<string int>p("孙悟空",1000);
    p.showPerson();
}
void test02()
{
    Person<string>p("猪八戒",1000);
    p.showPerson();
}

1.3.3 类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时间是有区别的：

普通类中的成员函数一开始就可以创建
类模板中的成员函数在调用是才创建

示例：

class Person1()
{
public:
	void showPerson1()
	{
		cout<<"Person1 show"<<endl;
	}
};
class Person2()
{
public:
	void showPerson2()
	{
		cout<<"Person2 show"<<endl;
	}
};
template<class T>
class MyClass
{
public:
	T obj;
	//类模板中的成员函数
	void func1(){
		obj.showPerson1();
	}
	void func2(){
		obj.showPerson2();
	}
};
void test01()
{
	MyClass<Person1>m;
	m.func1();
	//m.func2();//编译器会出错，说明函数调用才会去创建成员函数
}

总结：类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，在调用是才去创建

1.3.4 类模板对象做函数参数

学习目标：

类模板实例化出的对象，向函数传参的方式

一共有三种传入方式

指定传入的类型 ---直接显示对象数据类型
参数模板化 ---将对象中的参数变为模板进行传递
整个类模板化 ---将这个对象类型模板化进行传递

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include<string>
//类模板对象做函数参数
template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name,T2 age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    void showPerson()
    {
        cout<<"姓名："<<this->m_Name<<"年龄："<<this->m_Age<<endl;
    }
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
//1、指定传入类型
void printPerson1(Person<string,int>&p)
{
    p.showPerson();
}
void test01()
{
   Person<string,int>p("孙悟空",100);
   printPerson1(p);
}
//2、参数模板化
template<class T1,class T2>
void printPerson2(Person<T1,T2>&p)
{
    p.showPerson();
    cout<<"T1的类型为："<<typeid(T1).name()<<endl;
    cout<<"T1的类型为："<<typeid(T2).name()<<endl;
}
void test02()
{
    Person<string,int>p("猪八戒",90);
}
//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T &p)
{
    p.showPerson();
    cout<<"T的数据类型为："<<typeid(T).name()<<endl;
}
void test03()
{
    Person<string,int>p("唐僧",40);
    printPerson3(p)
}
int main(){
    test01();
    test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

1.3.5 类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：

当子类继承父类是一个类模板是，子类在声明的时候，要指定父类中 T 的类型
如果不指定，编译器无法给子类分配内存
如果想灵活指定出父类中 T 的类型，子类也需要变为类模板

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

template<class T>
class Base
{
	T m;
};
class Son :public Base<int> //必须指定数据类型
{

};
void test01()
{
	Son s1;
}
//如果想灵活指定父类中T类型，子类也需要变类模板
template<class T1,class T2>
class Son2 :public Base<T2> //必须指定数据类型
{
public:
    Son2()
    {
    	cout<<"T1的类型为："<<typeid(T1).name()<<endl;
    	cout<<"T2的类型为："<<typeid(T2).name()<<endl;
    }
	T1 obj;
};
void test01()
{
	Son2<int,char> s2;
}
//....运行

总结：如果父类是类模板，子类需要指定出父类中 T 的数据类型

1.3.6 类模板成员函数类外实现

学习目标：能够掌握类模板中的成员函数类外实现

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类模板成员函数类外实现
template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name,T2 age);
    void showPerson();
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
//构造函数类外实现
template<class T1,class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name,T2 age)
{
     this->m_Name=name;
     this->m_Age=age;
}
//成员函数类外实现
template<class T1,class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson()
{
   cout<<"姓名："<<this->m_Name<<"年龄："<<this->m_Age<<endl;
}
void test01()
{
    Person<string,int> p("Tom",20)
    p.showPerson();
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

1.3.7 类模板分文件编写

学习目标：

掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式

问题：

类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

解决方式 1：直接包含.cpp 源文件
解决方式 2：将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp,hpp 是约定的名称，并不是强制

示例：

//第一种解决方式直接包含源文件
//person.h
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <class T1,class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name,T2 age);
    void showPerson();
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};

//person.cpp
#include "person.h"
template <class T1,class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age) {
    this->m_Name=name;
    this->m_Age=age;
}
template <class T1,class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson() {
    cout<<"姓名："<<this->m_Name<<" 年龄："<<this->m_Age<<endl;
}

//main.cpp
#include<iostream>
using namespace std;

#include "person.cpp"
void test01(){
    Person<string,int >p("tom",17);
    p.showPerson();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

//第二种解决方式，将.h和.cpp中的内容写到一起，将后缀名改为.hpp文件
//person.hpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <class T1,class T2>
class Person
{
public:
    Person(T1 name,T2 age);
    void showPerson();
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};
template <class T1,class T2>
Person<T1,T2>::Person(T1 name, T2 age) {
    this->m_Name=name;
    this->m_Age=age;
}
template <class T1,class T2>
void Person<T1,T2>::showPerson() {
    cout<<"姓名："<<this->m_Name<<" 年龄："<<this->m_Age<<endl;
}

//main.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
//第二种解决方式，将.h和.cpp中的内容写到一起，将后缀名改为.hpp文件
#include "person.hpp"
void test01(){
    Person<string,int >p("tom",17);
    p.showPerson();
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：主流的解决方式是第二种，将类模板成员函数写到一起，并将后缀名改为.hpp

1.3.8 类模板与友元

学习目标：

掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现-直接在类内声明友元即可

全局函数类外实现-需要提前让编译器知道全局函数的存在

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>

template <class T1,class T2>
class Person;
//类外实现
template<class T1,class T2>
void printPerson2(Person<T1,T2> p)
{
    cout<<"类外实现---姓名："<<p.m_Name<<" 类外实现---年龄："<<p.m_Age<<endl;
}

//通过全局函数 打印Person信息
template <class T1,class T2>
class Person
{
    friend void printPerson(Person<T1,T2> p)
    {
        cout<<"姓名："<<p.m_Name<<" 年龄："<<p.m_Age<<endl;
    }
    //全局函数  类外实现
    //加空模板参数列表
    //如果全局函数是类外实现，需要让编译器提前知道这个函数的存在
    friend void printPerson2<>(Person<T1,T2> p);
public:
    Person(T1 name,T2 age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }

private:
    T1 m_Name;
    T2 m_Age;
};

//1、全局函数在类内实现
void test01(){
    Person<string,int>p("Tom",20);
    printPerson(p);
}
//2、全局函数在类外实现
void test02(){
    Person<string,int>p("Jim",20);
    printPerson2(p);
}
int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别

1.3.9 类模板案例

案例描述：实现一个通用的数组类，要求如下：

可以对内值数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
将数组中的数据存储到堆区
构造函数中可以传入数组的容量
提供对应的拷贝构造函数以及 operator=防止浅拷贝问题
提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
可以通过下标的方式访问数组中的元素
可以获取数组中当前元素个数和数组的容量

示例：

myArray.hpp 中代码

//自己的通用的数组类
#pragma once

#include <iostream>
using namespace std;
template <class T>
class MyArray {
public:
    //有参构造  参数  容量
    MyArray(int capacity)
    {
        //cout<<"MyArray有参构造调用"<<endl;
        this->m_Capacity=capacity;
        this->m_Size=0;
        this->pAddress=new T[this->m_Capacity];
    }
    //拷贝构造
    MyArray(const MyArray& arr)
    {
        //cout<<"MyArray拷贝构造调用"<<endl;
        this->m_Capacity=arr.m_Capacity;
        this->m_Size=arr.m_Size;
       //this->pAddress=arr.pAddress;
       //深拷贝
        this->pAddress=new T[arr.m_Capacity];
        //将arr中的数据都拷贝过来
        for(int i=0;i<this->m_Size;i++)
        {
            this->pAddress[i]=arr.pAddress[i];
        }
    }
    //operator=防止浅拷贝问题
    MyArray& operator=(const MyArray& arr)
    {
        //cout<<"MyArray中operator的调用"<<endl;
        //先判断原来堆区是否有数据，如果有限释放
        if(this->pAddress!=NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress=NULL;
            this->m_Capacity=0;
            this->m_Size=0;
        }
        //深拷贝
        this->m_Capacity=arr.m_Capacity;
        this->m_Size=arr.m_Size;
        this->pAddress=new T[arr.m_Capacity];
        for(int i=0;i<this->m_Size;i++)
        {
            this->pAddress[i]=arr.pAddress[i];
        }
        return * this;
    }
    //尾插法
    void Push_Back(const T & val)
    {
        //判断容量是否等于大小
        if(this->m_Capacity==this->m_Size)
        {
            return;
        }
        this->pAddress[this->m_Size]=val;
        this->m_Size++;//更新数组大小
    }
    //尾删法
    void Pop_Back()
    {
        //让用户访问不到最后一个元素，即为尾删，逻辑删除
        if(this->m_Size==0)
        {
            return;
        }
        this->m_Size--;
    }
    //通过下标方式访问数组中的元素
    T operator[](int index)
    {
        return this->pAddress[index];
    }
    //返回数组容量
    int getCapacity()
    {
        return this->m_Capacity;
    }
    //返回数组大小
    int getSize()
    {
        return this->m_Size;
    }
    //析构函数
    ~MyArray()
    {
        //cout<<"MyArray析构函数调用"<<endl;
        if(this->pAddress!=NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress=NULL;
        }
    }
private:
    T * pAddress;//指针指向堆区开辟的真实数组
    int m_Capacity;//数组容量
    int m_Size;//数组大小
};

测试 main.cpp

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>
#include "MyArray.hpp"
void printIntArray(MyArray <int>& arr)
{
    for (int i = 0; i <arr.getSize(); ++i) {
        cout<<arr[i]<<endl;
    }
}
void test01()
{
    MyArray <int>arr1(5);
    for (int i = 0; i <5; ++i) {
        //利用尾插法向数组中插入数据
        arr1.Push_Back(i);
    }
    cout<<"arr1的打印输出为："<<endl;
    printIntArray(arr1);
    cout<<"arr1的容量为：" << arr1.getCapacity()<<endl;
    cout<<"arr1的大小为：" << arr1.getSize()<<endl;

    cout<<"arr2的打印输出为："<<endl;
    MyArray <int>arr2(arr1);
    printIntArray(arr2);

    //尾删
    arr2.Pop_Back();
    cout<<"arr2的容量为：" << arr2.getCapacity()<<endl;
    cout<<"arr2的大小为：" << arr2.getSize()<<endl;
}
//测试自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(){};
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Age=age;
        this->m_Name=name;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
void printPersonArray(MyArray<Person>& arr)
{
    for(int i=0;i<arr.getSize();i++)
    {
        cout<<"姓名："<<arr[i].m_Name<<" 年龄："<<arr[i].m_Age<<endl;
    }
}
void test02()
{
    MyArray<Person> arr(10);
    Person p1("张三",20);
    Person p2("李四",21);
    Person p3("王五",22);
    Person p4("赵六",23);
    Person p5("刘七",24);
    //将数据插入到数组中
    arr.Push_Back(p1);
    arr.Push_Back(p2);
    arr.Push_Back(p3);
    arr.Push_Back(p4);
    arr.Push_Back(p5);
    //打印数组
    printPersonArray(arr);

    //输出容量
    cout<<"arr容量为："<<arr.getCapacity()<<endl;
    //输出大小
    cout<<"arr大小为："<<arr.getSize()<<endl;

}
int main() {
//    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：能够利用所学习知识点实现通用的数组

2 STL 初识

2.1 STL 的诞生

长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
c++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准，导致被迫从事大量重复工作
为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了 STL

2.2 STL 基本概念

STL(Standard Template Library,标准模板库)
STL 从广义上分为：容器(container)算法(algorithm)迭代器(iterator)
容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接
STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

2.3 STL 六大组件

STL 大体分为六大组件，分别是：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器

容器：各种数据结构，如 vector、list、deque、set、map 等，用来存放数据
算法：各种常用的算法，如 sort、find、copy、for_each 等
迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂
仿函数：行为类似函数，可以作为算法的某种策略
适配器：一种用来修饰修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西
空间配置器：负责空间的配置与管理

2.4 STL 中容器、算法、迭代器

容器：置物之所也

STL 容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构：数组，链表，树，栈，队列，集合，映射表等

这些容器分为序列式容器和关联式容器两种

序列式容器：强调值得排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置
关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

算法：问题之解法也

有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法

算法分为：质变算法和非质变算法。

质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容，列如拷贝，替换，删除等等

非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，列如查找，计算，遍历，寻找极值等等

迭代器：容器和算法之间粘合剂

提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无须暴露该容器的内部表达方式。

每个容器都有自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读，支持++、==、！、=
输出迭代器	对数据的只写访问	只写，支持++
前向迭代器	读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、！、=
双向迭代器	读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、--，
随机访问迭代器	读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器

2.5 容器算法迭代器初始

了解 STL 中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受 STL 的魅力

STL 中最常用的容器为 Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据，并遍历这个容器

2.5.1 vector 存放内置数据类型

容器：vector

算法：for_each

迭代器：vector::iterator

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>//标准算法头文件

//vector容器存放内置数据类型
//打印函数
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<endl;
}
void test01()
{
    //创建了一个vector容器，数组
    vector<int> v;
    //向容器中插入数据
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    //同过迭代器访问容器中的数据
//    vector<int>::iterator itBegin=v.begin();//起始迭代器  指向容器中第一个元素
//    vector<int>::iterator itEnd=v.end();//结束迭代器，指向容器中最后一个元素的下一个位置
    //第一种遍历方式
//    while (itBegin!=itEnd)
//    {
//        cout<<*itBegin<<endl;
//        itBegin++;
//    }
    //第二种遍历方式
//    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
//    {
//        cout<<*it<<endl;
//    }
    //第三种遍历方式  利用STL提供遍历算法
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

2.5.2 Vector 存放自定义数据类型

学习目标：vector 中存放自定义数据类型，并打印输出

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <string>
//vector容器中存放自定义数据类型
class Person{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        mName=name;
        mAge=age;
    }

public:
    string mName;
    int mAge;
};
void test01()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("aaa",10);
    Person p2("bbb",20);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",40);
    Person p5("eee",50);
    //向容器中添加数据
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);
    //遍历容器中的数据
    for(vector<Person>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
//        cout<<"姓名："<<(*it).mName<<" 年龄："<<(*it).mAge<<endl;
        cout<<"姓名："<<it->mName<<" 年龄："<<it->mAge<<endl;
    }
}
//存放自定义数据类型 指针
void test02()
{
    vector<Person*> v;
    Person p1("aaa",10);
    Person p2("bbb",20);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",40);
    Person p5("eee",50);
    //向容器中添加数据
    v.push_back(&p1);
    v.push_back(&p2);
    v.push_back(&p3);
    v.push_back(&p4);
    v.push_back(&p5);
    //遍历容器
    for(vector<Person *>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<"姓名："<<(*it)->mName<<" 年龄："<<(*it)->mAge<<endl;
    }
}
int main() {
//    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

2.5.3 Vector 容器嵌套容器

学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>

//容器嵌套容器
void test01()
{
    vector<vector<int>> v;
    //创建小容器
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    vector<int> v3;
    vector<int> v4;
    //向小容器中添加数据
    for (int i = 0; i <4;i++) {
        v1.push_back(i+1);
        v2.push_back(i+2);
        v3.push_back(i+3);
        v4.push_back(i+4);
    }
    //将小容器插入到大容器中
    v.push_back(v1);
    v.push_back(v2);
    v.push_back(v3);
    v.push_back(v4);
    //通过大容器，吧所有数据遍历一遍
    for(vector<vector<int>>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        //(*it)---容器vector<int>
        for(vector<int>::iterator vit=(*it).begin();vit!=(*it).end();vit++)
        {
            cout<<*vit<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3 STL-常量容器

3.1 string 容器

3.1.1 string 基本概念

本质：

string 是 c++风格的字符串，而 string 本质上是一个类

string 和 char *区别

char *是一个指针
string 是一个类，类内部封装了 char*，管理这个字符串，是一个 char * 型的容器，

特点：

string 类内部封装了很多成员方法

例如：查找 find，拷贝 copy，删除 delete，替换 replace，插入 insert

string 管理 char *所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，有类内部进行负责

3.1.2 string 构造函数

构造函数原型：

string() //创建一个空的字符串例如：string str；
string(const char* s); //使用字符串 s 初始化
string(string string& str); //使用一个 string 对象初始化另一个 string 对象
string(int n,char c); //使用 n 个字符 c 初始化

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
void test01()
{
	string s1;//默认构造
	const char * str="hello world";
	string s2(str);
	cout<<"s2="<<s2<<endl;
    string s3(s2);
    cout<<"s3="<<s3<<endl;
    string s4(10,'a');
    cout<<"s4="s4<<endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：string 的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

3.1.3 string 赋值操作

功能描述：

给 string 字符串进行赋值

赋值的函数原型：

string& operator=(const char* s); //char* 类型字符串赋值给当前的字符串
string& operator=(const string &s); //把字符串 s 赋给当前的字符串
string& operator(char c); //字符赋值给当前的字符串
string& assign=(const char *s); //把字符串 s 赋给当前的字符串
string& assign=(const char *s,int n);//吧字符串 s 的前 n 个字符赋给当前的字符串
string& assign=(const string &s); //把字符串 s 赋给当前字符串
string& assign(int n,char c);//用 n 个字符 c 赋给当前字符串

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//string赋值操作
void test01()
{
   string str1;
   str1="hello world";
   cout<<"str1="<<str1<<endl;

   string str2;
   str2=str1;
   cout<<"str2="<<str2<<endl;

   string str3;
   str3='a';
   cout<<"str3="<<str3<<endl;

   string str4;
   str4.assign("hello C++");
   cout<<"str4="<<str4<<endl;

   string str5;
   str5.assign("hello C++",5);
   cout<<"str5="<<str5<<endl;

   string str6;
   str6.assign(str5);
   cout<<"str6="<<str6<<endl;

    string str7;
    str7.assign(10,'w');
    cout<<"str7="<<str7<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.1.4 string 字符串拼接

功能描述：

实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型：

string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
string& append(const char *s); //把字符串 s 连接到当前字符串结尾
string& append(const char *s,int n);//把字符串 s 的前 n 个字符串连接到当前字符串结尾
string& append(const string &s);//同 operator+=(const string & str)
string &append(const string &s,int pos,int n);//字符串 s 中从 pos 开始的 n 个字符连接到字符串结尾

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//string赋值操作
void test01()
{
    string str1="我";
    str1+="爱玩游戏";
    cout<<str1<<endl;

    str1+=":";
    cout<<str1<<endl;
    string str2="LOL DNF";
    str1+=str2;
    cout<<str1<<endl;

    string str3="I";
    str3.append(" love ");
    cout<<str3<<endl;

    str3.append("game abcde",4);
    cout<<str3<<endl;

    str3.append(str2);
    cout<<str3<<endl;

    str3.append(str2,4,3);
    cout<<str3<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.1.5 string 查找和替换

功能描述：

查找：查找指定字符串是否存放
替换：在指定的位置替换字符串

函数原型：

int find(const string& str,int pos=0) const;//查找 str 第一次出现文职，从 pos 开始查找
int find(const char* s,int pos=0) const;//查找 s 第一次出现位置，从 pos 开始查找
int find(const char*s,int pos,int n) const;//从 pos 位置查找 s 的前 n 个字符第一次位置
int find(const char c,int pos=0) const;//查找字符 c 第一次出现位置
int rfind(const string& str,int pos=npos) const;//查找 str 最后一次位置，从 pos 开始查找
int rfind(const char* s,int pos=npos) const;//查找 s 最后一次出现位置，从 pos 开始查找
int rfind(const char *s ,int pos,int n) const;//从 pos 查找 s 的前 n 个字符最后一次位置
int rfind(const char c,int pos=0) const;//查找字符 c 最后一次出现位置
string & replace(int pos,int n, const string& str);//替换从 pos 开始 n 个字符为字符串 str
string& replace(int pos,int n,const char*s);//替换从 pos 开始的 n 个字符为字符串 s

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//字符串查找
void test01()
{
    string str1="abcdefg";
    int pos=str1.find("de");
    if(pos==-1)
    {
        cout<<"未找到字符串"<<endl;
    }else
    {
        cout<<"pos="<<pos<<endl;
    }
    //rfind
    //rfind从右往左查找  find从左往右查找
    pos=str1.rfind("de");
    cout<<"pos="<<pos<<endl;

}
void test02()
{
    string str1="abcdefg";
    //从1号位置起 3个字符 替换为“1111”
    str1.replace(1,3,"111");
    cout<<str1<<endl;
}
int main() {
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

find 查找是从左往后，rfind 从右往左
find 找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
replace 在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串

3.1.6 string 字符串比较

功能描述：

字符串之间的比较

比较方式：

字符串比较是按字符的 ASCII 码进行对比

=返回 0

＞返回 1

< 返回 -1

函数原型：

int compare(const string &s) const;//与字符串 s 比较
int compare(const char *s) const;//与字符串 s 比较

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//字符串比较
void test01()
{
	string str1="hello";
	string str2="hello";
	if(str1.compare(str2)==0)
	{
		cout<<"str1等于str2"<<endl;
	}
	else if(str1.compare(str2)>0)
	{
		cout<<"str1大于str2"<<endl;
	}
	else
	{
		cout<<"str1小于str2"<<endl;
	}
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

3.1.7 string 字符存取

string 中单个字符存取方式有两种

char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
char& at(int n); //通过 at 方法获取字符

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//字符串查找
void test01()
{
    string str ="hello world";
    //通过[]访问单个字符
    for(int i=0;i<str.size();i++)
    {
        cout<<str[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //通过at方式访问单个字符
    for (int j = 0; j < str.size();j++) {
        cout<<str.at(j)<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //修改单个字符
    str[0]='x';
    cout<<str<<endl;

    str.at(1)='x';
    cout<<str<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.1.8 插入和删除

功能描述：

对 string 字符串进行插入和删除字符操作

函数原型：

string& insert(int pos,const char* s);//插入字符串
string& insert(int pos,const string& str)；//插入字符串
string& insert(int pos,int n,char c);//在指定位置插入 n 个字符 c
string& erase(int pos,int n=nops); //删除从 pos 开始的 n 个字符

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//string插入和删除
void test01()
{
    //插入
    string str="hello";
    str.insert(1,"111");
    cout<<str<<endl;
    //删除
    str.erase(1,3);
    cout<<str<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：插入和删除的起始下标都是从 0 开始

3.1.9 string 子串

功能描述：

从字符串中获取想要的子串

函数原型：

string substr(int pos=0;int n=npos) const; //返回由 pos 开始的 n 个字符组成的字符串

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//string求子串
void test01()
{
    string str="abcdef";
    string subStr=str.substr(1,3);
    cout<<"subStr="<<subStr<<endl;
}
//使用操作
void test02()
{
    string email="lishi@sina.com";
    //从邮件地址中获取用户名信息
    int pos=email.find("@");
    cout<<pos<<endl;
    string usrName=email.substr(0,pos);
    cout<<usrName<<endl;
}
int main() {
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息

3.2 vector 容器

3.2.1 vector 基本概念

功能：

vector 数据结构和数组非常相似，也称为单端数组

vector 与普通数组区别：

不同之处在与数组是静态空间，而 vector 可以动态扩展

动态扩展：

并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间
vector 容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

3.2.2 vector 构造函数

功能描述：

创建 vector 容器

函数原理：

vector< T > v; //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(),v.end()); //将 v[begin(),end()]区间中的元素拷贝给本身
vector(n,elem); //构造函数将 n 个 elem 拷贝给本身
vector(const vector &vec); //拷贝构造函数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <vector>
//vector容器构造

void printVactor(vector<int>&v)
{
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    vector<int>v1;//默认构造，无参构造
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVactor(v1);

    //通过区间方式进行构造
    vector<int>v2(v1.begin(),v1.end());
    printVactor(v2);

    //n个elem方式构造
    vector<int>v3(10,100);
    printVactor(v3);

    //拷贝构造
    vector<int>v4(v3);
    printVactor(v4);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：vector 的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

3.2.3 vector 赋值操作

功能描述：

给 vector 容器进行赋值

函数原型：

vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符
assign(beg,end); //将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n,elem); //将 n 个 elem 拷贝赋值给本身

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <vector>
//vector赋值

void printVactor(vector<int>&v)
{
   for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
   {
       cout<<*it<<" ";
   }
   cout<<endl;
}
void test01()
{
   vector<int>v1;
   for(int i=0;i<10;i++)
   {
       v1.push_back(i);
   }
   printVactor(v1);

   //赋值 operator=
   vector <int>v2;
   v2=v1;
   printVactor(v2);
   // assign
   vector<int> v3;
   v3.assign(v1.begin(),v1.end());
   printVactor(v3);

   //n个elem方式赋值
   vector<int> v4;
   v4.assign(10,100);
   printVactor(v4);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.2.4 vector 容量和大小

功能描述：

对 vector 容器的容量和大小操作

函数原型：

empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器容量
size();//放回容器中元素的个数
resize(int num);//重新制定容器的长度为 num,若容器编程，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
resize(int num,elem);//重新指定容器的长度为 num，若容器变长，则以 elem 值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <vector>
//vector容量和大小

void printVactor(vector<int>&v)
{
   for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
   {
       cout<<*it<<" ";
   }
   cout<<endl;
}
void test01()
{
   vector<int>v1;
   for(int i=0;i<10;i++)
   {
       v1.push_back(i);
   }
   printVactor(v1);
   if(v1.empty()) //为真  代表容器为空
   {
       cout<<"v1为空"<<endl;
   }
   else
   {
       cout<<"v1不为空"<<endl;
       cout<<"v1的容量为："<<v1.capacity()<<endl;
       cout<<"v1的大小为："<<v1.size()<<endl;
   }
   //重新指定大小
//   v1.resize(15);
//   printVactor(v1);
   v1.resize(15,10);
   printVactor(v1);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.2.5 vector 插入和删除

功能描述：

对 vector 容器进行插入，删除操作

函数原理：

push_back(ele);//尾部插入元素 ele
pop_back();//删除最后一个元素
insert(const_iterator pos,ele);//迭代器指向位置 pos 插入 count 个元素 ele
insert(const_iterator pos,int count,ele);//迭代器指向位置 pos 插入 count 个元素 ele
erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向元素
erase(const_iterator start,const_iterator end);//删除迭代器从 start 到 end 之间的元素
clear();//删除容器中所有元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <vector>
//vector插入和删除

void printVactor(vector<int>&v)
{
   for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
   {
       cout<<*it<<" ";
   }
   cout<<endl;
}
void test01()
{
   vector<int>v1;
   //尾插法
   v1.push_back(10);
   v1.push_back(20);
   v1.push_back(30);
   v1.push_back(40);
   printVactor(v1);
   //尾删
   v1.pop_back();
   printVactor(v1);
   //插入  第一个参数是迭代器
   v1.insert(v1.begin(),100);
   printVactor(v1);

   v1.insert(v1.begin(),2,1000);
   printVactor(v1);
   //删除 参数也是迭代器
   v1.erase(v1.begin());
   printVactor(v1);
   v1.erase(v1.begin(),v1.end());
   printVactor(v1);
   //清空
   v1.clear();
   printVactor(v1);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

尾插---push_back
尾删---pop_back
插入---insert （位置迭代器）
删除---erase （位置迭代器）
清空---clear

3.2.6 vector 数据存取

功能描述：

对 vector 中的数据的存取操作

函数原型：

at(int idx);//返回索引 idx 所指的数据
operator[];//返回容器中第一个数据元素
front();//返回容器中第一个数据元素
back();//返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <vector>
//vector容器 数据存取
void test01()
{
   vector<int>v1;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    //利用[]方式访问数组中的元素
    for(int i=0;i<v1.size();i++)
    {
        cout<<v1[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;

    //利用at方式访问元素
    for (int i = 0; i <v1.size() ; i++) {
        cout<<v1.at(i)<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //获取第一个元素
    cout<<"第一个元素为："<<v1.front()<<endl;

    //获取最后一个元素
    cout<<"最后一个元素为："<<v1.back()<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <vector>
//vector容器 数据存取
void test01()
{
   vector<int>v1;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    //利用[]方式访问数组中的元素
    for(int i=0;i<v1.size();i++)
    {
        cout<<v1[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;

    //利用at方式访问元素
    for (int i = 0; i <v1.size() ; i++) {
        cout<<v1.at(i)<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //获取第一个元素
    cout<<"第一个元素为："<<v1.front()<<endl;

    //获取最后一个元素
    cout<<"最后一个元素为："<<v1.back()<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

除了用迭代器获取 vector 容器中元素，[]和 at 也可以
front 返回容器第一个元素
back 返回容器最后一个元素

3.2.7 vector 互换容器

功能描述：

实现两个容器内元素进行互换

函数原型：

swap(vec);//将 vec 与本身的元素互换

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
//vector容器 互换
void printVector(vector<int>& v)
{
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
   vector<int>v1;
    for (int i = 0; i <10 ; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    cout<<"交换前："<<endl;
    printVector(v1);
    vector<int> v2;
    for (int j = 10; j >0 ; j--) {
        v2.push_back(j);
    }
    printVector(v2);

    cout<<"交换后:"<<endl;
    v1.swap(v2);
    printVector(v1);
    printVector(v2);

}
//实际用途
//巧用swap可以收缩内存空间
void test02()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i <100000; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    cout<<"v的容量为："<<v.capacity()<<endl;
    cout<<"v的大小为："<<v.size()<<endl;
    v.resize(3);//重新指定大小
    cout<<"v的容量为："<<v.capacity()<<endl;
    cout<<"v的大小为："<<v.size()<<endl;

    //巧用swap收缩内存
    vector<int>(v).swap(v);
    cout<<"v的容量为："<<v.capacity()<<endl;
    cout<<"v的大小为："<<v.size()<<endl;
}
int main() {
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：swap 可以使用两个容器互换后，达到一种实用的收缩内存效果

3.2.8 vector 预留空间

功能描述：

减少 vector 在动态扩展容量时的扩展次数

函数原理：

reserve(int len);//容器预留 len 个元素长度，预留位置不初始化，元素不可以访问

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
//vector容器 预留空间
void printVector(vector<int>& v)
{
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
   vector<int>v1;
   //利用reserve预留空间
   v1.reserve(10000);
   int num=0;//统计开辟次数
   int * p=NULL;
    for (int i = 0; i <100000 ; i++) {
        v1.push_back(i);
        if(p!=&v1[0])
        {
            p=&v1[0];
            num++;
        }
    }
    cout<<"num="<<num<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：如果数量较大可以一开始利用 reserve 预留空间

3.3 deque 容器

3.3.1 deque 容器基本概念

功能：

双端数组，可以对头端进行插入删除操作

deque 与 vector 区别

vector 对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
deque 相对而言，对头部的插入删除速度回比 vector 快
vector 访问元素时的速度会比 deque 快，这和两者内部实现有关

deque 内部工作原理：

deque 内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据

中控器维护的是每个缓冲区的地址，是的使用 deque 时像一片连续的内存空间

deque 容器的迭代器也是支持随机访问的

3.3.2 deque 构造函数

功能描述：

deque 容器构造

函数原型：

deque< T > deq; //默认构造形式
deque(beg,end); //构造函数将[beg,end]区间中的元素拷贝给本身
deque(n,elem);//构造函数将 n 个 elem 拷贝给本身
deque(const deque &deq)； //拷贝构造函数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
//deque容器 预留空间
void printDeque(deque<int>& d)
{
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);

    deque<int>d2(d1.begin(),d1.end());
    printDeque(d2);

    deque<int> d3(10,100);
    printDeque(d3);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：deque 容器和 vector 容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可

3.3.3 deque 赋值操作

功能描述：

给 deque 容器进行赋值

函数原型：

deque& operator=const deque &deq;//重载等号操作符
assign(beg,end)；//将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n,elem); //将 n 个 elem 拷贝赋值给本身

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
//deque容器 赋值操作
void printDeque(const deque<int>& d)
{
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);
    //operator=赋值
    deque<int>d2;
    d2=d1;
    printDeque(d2);
    //assign赋值
    deque<int>d3;
    d3.assign(d1.begin(),d1.end());
    printDeque(d3);

    deque<int> d4;
    d4.assign(10,100);
    printDeque(d4);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.3.4 deque 大小操作

功能描述：

对 deque 容器的大小进行操作

函数原型：

deque.empty(); //判断容器是否为空
deque.size();//返回容器中元素的个数
deque.resize(num);//重新指定容器的长度为 num，若容器变长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
deque.resize(num,elem)；//重新指定容器的长度为 num，r 若容器变长，则以 elem 值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
//deque容器 大小操作
void printDeque(const deque<int>& d)
{
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);
   if(d1.empty())
   {
       cout<<"d1为空"<<endl;
   }
   else
   {
       cout<<"d1不为空"<<endl;
       cout<<"d1的大小为："<<d1.size()<<endl;
       //deque容器没有容器概念
   }
   d1.resize(15);
   printDeque(d1);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

deque 没有容量的概念
判断是否为空 ---empty
返回元素个数 ---size
重新指定个数 ---resize

3.3.5 deque 插入和删除

功能描述：

向 deque 容器中插入和删除数据

函数原型：

两端插入操作：

push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据
push_front(elem);//在容器头部插入一个数据
pop_back();//删除容器最后一个数据
pop_front();//删除容器第一个数据

指定位置操作：

insert(pos,elem)；//在 pos 位置插入一个 elem 元素的拷贝，返回新数据的位置
insert(pos,n,elem);//在 pos 位置插入 n 个 elem 数据，无返回值
insert(pos,beg,end);//在 pos 位置插入[beg，end]区间的数据，无返回值，
clear();//清空容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end]区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos)；//删除 pos 位置的数据，返回下一个数据的位置

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
//deque容器 大小操作
void printDeque(const deque<int>& d)
{
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    deque<int> d1;
    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);

    //尾删
    d1.pop_back();
    printDeque(d1);
    //头删
    d1.pop_front();
    printDeque(d1);
}
void test02()
{
    deque<int> d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);
    //insert插入
    d1.insert(d1.begin(),1000);
    printDeque(d1);

    d1.insert(d1.begin(),2,10000);
    printDeque(d1);
    //按照区间进行插入
    deque<int> d2;
    d2.push_back(1);
    d2.push_back(2);
    d2.push_back(3);
    d1.insert(d1.begin(),d2.begin(),d2.end());
    printDeque(d1);
}
void test03()
{
    deque<int> d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    deque<int>::iterator it=d1.begin();
    it++;
    d1.erase(it);
    printDeque(d1);
    d1.erase(d1.begin());
    printDeque(d1);
    d1.erase(d1.begin(),d1.end());
    printDeque(d1);
}
int main() {
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

插入和删除提供位置是迭代器
尾插---push_back
尾删---pop_back
头插---push_front
头删---pop_front

3.3.6 deque 数据存取

功能描述：

对 deque 中的数据的存取操作

函数原型：

at(int idx);//返回索引 idx 所指的数据
operator[];//返回索引 idx 所指的数据
front();//返回容器中第一个数据元素
back();//返回容器中最后一个数据元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>

void test01()
{
    deque<int> d1;
    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_back(30);
    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    d1.push_front(300);
   //通过[]方式访问元素
    for (int i = 0; i <d1.size() ; i++) {
        cout<<d1[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //通过at方式访问元素
    for (int j = 0; j <d1.size() ; j++) {
        cout<<d1.at(j)<<" ";
    }
    cout<<endl;
    cout<<"第一个元素为："<<d1.front()<<endl;
    cout<<"最后一个元素："<<d1.back()<<endl;
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

除了用迭代器获取 deque 容器中元素，[]和 at 也可以
front 返回容器第一个元素
back 返回容器最后一个元素

3.3.7 deque 排序

功能描述：

利用算法实现对 deque 容器进行排序

算法：

sort(iterator beg,iterator end);//对 beg 和 end 区间内元素进行排序

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
#include <algorithm> //标准算法头文件

void printDeque(const deque<int>&d)
{
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    deque<int> d1;
    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_back(30);
    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    d1.push_front(300);
    printDeque(d1);
    //排序 默认排序规则  从小到大  升序
    //对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
    //vector容器也可以利用sort进行排序
    sort(d1.begin(),d1.end());
    cout<<"排序后："<<endl;
    printDeque(d1);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：sort 算法非常实用，使用是包含头文件 algorithm 即可

3.4 案例-评委打分

3.4.1 案例描述

有 5 名选手：选手 ABCDE，10 个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

3.4.2 实现步骤

1.创建五名选手，放到 vector 中

2.遍历 vector 容器，取出来每一个选手，执行 for 循环，可以把 10 个评分打分存到 deque 容器中

3.sort 算法对 deque 容器找那个分数排序，去除最高分和最低分

4.deque 容器遍历一遍，累加总分

5.获取平均分

代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
#include <algorithm> //标准算法头文件
#include <vector>
#include <string>
#include <ctime>
class Person
{
public:
    Person(string name,int score)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Score=score;
    }
    string m_Name;
    int m_Score;
};
void createPerson(vector<Person>&v)
{
    string nameSeed="ABCDE";
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        string name="选手";
        name+=nameSeed[i];
        int score=0;
        Person p(name,score);
        //将创建的person对象 放入到容器中
        v.push_back(p);
    }
}
//打分
void setScore(vector<Person>&v)
{
    for(vector<Person>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        //将评委分数 防暑到deque容器中
        deque<int> d;
        for(int i=0;i<10;i++)
        {
            int score=rand()%41+60; //60~100
            d.push_back(score);
        }
        //排序
        sort(d.begin(),d.end());
        //去除最高和最低
        d.pop_back();
        d.pop_front();
        //取平均分
        int sum=0;
        for(deque<int>::iterator dit=d.begin();dit!=d.end();dit++)
        {
            sum+=*dit;  //累加每个评委的分数
        }
        int avg=sum/d.size();
        //将平均分  赋值给选手身上
        it->m_Score=avg;
    }
}
void showScore(vector<Person>&v)
{
    for(vector<Person>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<"姓名："<<it->m_Name<<" 平均分："<<it->m_Score<<endl;
    }
}
int main() {
    //随机数种子
    srand((unsigned int)time(NULL));
    //1.创建5名选手
    vector<Person> v;
    createPerson(v);
    //2.给5名选手打分
    setScore(v);
    //3.显示最后得分
    showScore(v);
    system("pause");
    return 0;
}

3.5 stack 容器

3.5.1 stack 基本概念

概念：stack 是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，他只有一个出口

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据称为---入栈 push

栈中弹出数据称为---出栈 pop

3.5.2 stack 常用接口

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

stack< T > stk; //stack 采用模板类实现，stack 对象的默认构造形式
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

赋值操作：

stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符

数据存取：

push(elem); //向栈顶添加元素
pop(); //从栈顶移除第一个元素
top(); //返回栈顶元素

大小操作：

empty() //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小

#include<iostream>
using namespace std;
#include <stack>
//栈stack容器
void test01()
{
    //特点：符合先进后出数据结构
    stack<int> s;
    //入栈
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);
    s.push(40);
    cout<<"栈的大小："<<s.size()<<endl;
    //只要栈不为空，查看栈顶，并且执行出栈操作
    while(!s.empty())
    {
        //查看栈顶元素
        cout<<"栈顶元素为："<<s.top()<<endl;
        //出栈
        s.pop();
    }
    cout<<"栈的大小："<<s.size()<<endl;
}
int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

入栈 ---push
出栈 ---pop
返回栈顶 ---top
判断栈是否为空 ---empty
返回栈大小 ---size

3.6 queue 容器

3.6.1 queue 基本概念

概念：Queue 是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口

队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素

队列中只有对头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为

队列中进数据称为---入队 push

队列中出数据称为---出队 pop

3.6.2 queue 常用接口

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

queue< T > que; //queue 采用模板类实现，queue 对象的默认构造形式
queue(const queue &que); //拷贝构造函数

赋值操作：

queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作符

数据存取：

push(elem); //往队尾添加元素
pop(); //从对头移除第一个元素
back(); //返回最后一个元素
front(); //返回第一个元素

大小操作：

empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小

#include<iostream>
using namespace std;
#include <queue>
#include <string>
//队列 queue
class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
void test01()
{
    //创建队列
   queue<Person> q;
    //准备数据
    Person p1("张三",23);
    Person p2("李四",24);
    Person p3("王五",25);
    Person p4("赵六",26);
    //入队
    q.push(p1);
    q.push(p2);
    q.push(p3);
    q.push(p4);
    cout<<"队列大小为："<<q.size()<<endl;
    //判断只要队列不为空，查看队头，查看队尾，出队
    while(!q.empty())
    {
        //查看队头
        cout<<"对头元素：---姓名："<<q.front().m_Name<<" 年龄："<<q.front().m_Age<<endl;
        //查看队尾
        cout<<"对尾元素：---姓名："<<q.back().m_Name<<" 年龄："<<q.back().m_Age<<endl;

        q.pop();
    }

    cout<<"队列大小为："<<q.size()<<endl;
}
int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

入队 ---push
出队 ---pop
返回对头元素 ---front
返回队尾元素 ---back
判断队是否为空 ---empty
返回队列大小 ---size

3.7 list 容器

3.7.1 list 基本概念

功能：将数据进行链式存储

链表：list 是一种物理存储单元上非来旭的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表实现的

链表的组成：链表由一系列结点组成

结点的组成：一个时存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域

STL 中的链表是一个双向循环链表

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表 list 中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器

list 优点：

采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list 的缺点：

链表灵活，但是空间(指针域)和时间(变量)额外耗费较大

list 有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有 list 迭代器的失效，这在 vector 是不成立的

总结：STL 中 List 和 vector 是两个最常被使用的容器，各有优缺点

3.7.2 list 构造函数

功能描述：

创建 list 容器

函数原型：

list< T > lst; //list 采用模板类实现，对象的默认构造形式
list(beg,end);//构造函数将[beg,end]区间中的元素拷贝给本身
list(n,elem);//构造函数将 n 个 elem 拷贝给本身
list(const list &lst); //拷贝构造函数。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

void printList(const list<int>& l)
{
	for(list<int>::const_iterator it=l.begin();it!=l.end();it++)
	{
		cout<<*it<<" ";
	}
	cout<<endl;
}
//list容器构造函数
void test01()
{
	//创建list容器
	list<int> l1;//默认构造
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	l1.push_back(40);
	printList(l1);
	//区间方式构造
	list<int> l2(l1.begin(),l1.end());
	printList(l2);
	//拷贝构造
	list<int>l3(l2);
	printList(l3);
	//n个elem
	list<int> l4(10,1000);
	printList(l4);
}
int main(){
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：list 构造方式同其他几个 STL 常用容器，熟悉掌握即可

3.7.3 list 赋值交换

功能描述：

给 list 容器进行赋值，以及交换 list 容器

函数原型：

assign(beg,end); //将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n,elem);//将 n 个 elem 拷贝赋值给本身
list& operator=(const list &lst); //重载符号操作符
swap(lst); //将 lst 与本身的元素互换

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

void printList(const list<int>& l)
{
    for(list<int>::const_iterator it=l.begin();it!=l.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    //创建list容器
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(40);
    printList(l1);

    list<int> l2;
    l2=l1;
    printList(l2);

    list<int> l3;
    l3.assign(l2.begin(),l2.end());
    printList(l3);

    list<int> l4;
    l4.assign(10,100);
    printList(l4);

}
//交换
void test02()
{
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(40);
    list<int> l2;
    l2.assign(10,100);
    cout<<"交换前："<<endl;
    printList(l1);
    printList(l2);

    l1.swap(l2);
    cout<<"交换后"<<endl;
    printList(l1);
    printList(l2);

}
int main(){
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：list 赋值和交换操作能够灵活运用即可

3.7.4 list 大小操作

功能描述：

对 list 容器的大小进行操作

函数原型：

size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num)；//重新指定容器的长度为 num,若容器变成，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
resize(num,elem);//重新指定容器的长度为 num，若容器变长，则以 elem 值填充新位置。如果容器变短，则末尾查出容器长度的元素被删除

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

void printList(const list<int>& l)
{
    for(list<int>::const_iterator it=l.begin();it!=l.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    //创建list容器
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(40);
    printList(l1);
    //判断容器是否为空
    if(l1.empty())
    {
        cout<<"l1为空"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"l1不为空"<<endl;
        cout<<"l1元素个数为："<<l1.size()<<endl;
    }
    //重新指定大小
//    l1.resize(10);
//    printList(l1);

    l1.resize(10,100);
    printList(l1);

}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.7.5 list 插入和删除

功能描述：

对 list 容器进行数据的插入和删除

函数原型：

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在 pos 位置插 elem 元素的拷贝，返回新数据的位置
insert(pos,beg,end);//在 pos 位置插入[beg,end]区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end)；//删除[beg,end]区间的数据，返回下一个数据的位置
erase(pos);//删除 pos 位置的数据，返回一亿个数据的位置
remove(elem);//删除容器中所有与 elem 值匹配的元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include <list>
//deque容器 大小操作
void printDeque(const list<int>& d)
{
    for(list<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    list<int> l1;
    //尾插
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    //头插
    l1.push_front(100);
    l1.push_front(200);
    printDeque(l1);

    //尾删
    l1.pop_back();
    printDeque(l1);
    //头删
    l1.pop_front();
    printDeque(l1);
}
void test02()
{
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_front(100);
    l1.push_front(200);
    printDeque(l1);
    //insert插入
    l1.insert(l1.begin(),1000);
    printDeque(l1);

    l1.insert(l1.begin(),2,10000);
    printDeque(l1);
    //按照区间进行插入
    list<int> l2;
    l2.push_back(1);
    l2.push_back(2);
    l2.push_back(3);
    l1.insert(l1.begin(),l2.begin(),l2.end());
    printDeque(l1);
}
void test03()
{
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_front(100);
    l1.push_front(200);
    list<int>::iterator it=l1.begin();
    it++;
    l1.erase(it);
    printDeque(l1);
    l1.erase(l1.begin());
    printDeque(l1);
    l1.erase(l1.begin(),l1.end());
    printDeque(l1);
}
int main() {
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

尾插 ---push_back
尾删 ---pop_back
头插 ---push_front
头删 ---pop_front
插入 ---insert
删除 ---erase
移除 ---remove
清空 ---clear

3.7.6 list 数据存取

功能描述：

对 list 容器中数据进行存取

函数原型：

front(); //返回第一个元素
back(); //返回最后一个元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

void printList(const list<int>& l)
{
    for(list<int>::const_iterator it=l.begin();it!=l.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    //创建list容器
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(40);
    //l1[0] 不可以用[]访问list容器中的元素
    //l1.at(0)  不可以用at方式访问list容器中的元素
    //原因是list本质链表，不是用连续性空间存储数据，迭代器也是不支持随机访问的
    cout<<"第一个元素为："<<l1.front()<<endl;
    cout<<"最后一个元素为："<<l1.back()<<endl;
//    printList(l1);
    //验证迭代器是不支持随机访问的
    list<int>::iterator it =l1.begin();
    it++;//支持双向
    it--;
//    it=it+1; //不支持随机访问

}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

list 容器中不可以通过[]或者 at 方式访问数据
返回第一个元素 ---front
返回最后一个元素 ---back

3.7.7 list 反转和排序

功能描述：

将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

函数原型：

reverse();//反转链表
sort(); //链表排序

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

void printList(const list<int>& l)
{
    for(list<int>::const_iterator it=l.begin();it!=l.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
bool myCompare(int v1,int v2)
{
    return v1>v2;
}
void test01()
{
    //创建list容器
    list<int> l1;
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(50);
    l1.push_back(40);
    cout<<"反转前："<<endl;
    printList(l1);
    //反转
    l1.reverse();
    cout<<"反转后："<<endl;
    printList(l1);

    //排序
    cout<<"排序前："<<endl;
    printList(l1);
    //反转
    //所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法
    //不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应一些算法
//    sort(l1.begin(),l1.end());
    l1.sort();
    cout<<"排序后："<<endl;
    printList(l1);

    l1.sort(myCompare);
    printList(l1);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.7.8 排序案例

案例描述：将 Person 自定义数据类型进行排序，Person 中属性有姓名、年龄、身高。

排序规则：按照年龄进行升序排序，如果年龄相同按照身高进行降序

代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include <string>
class Person{
public:
    Person(string name,int age,int height)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
        this->m_Height=height;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
    int m_Height;
};
bool comparePerson(Person &p1,Person &p2)
{
    //如果年龄相同 按身高排序
    if(p1.m_Age==p2.m_Age)
    {
        return p1.m_Height>p2.m_Height;
    }
    //按年龄 升序
    return p1.m_Age<p2.m_Age;
}
void test01()
{
    list<Person> list1;
    Person p1("刘备",35,175);
    Person p2("孙权",30,165);
    Person p3("曹操",35,170);
    Person p4("关羽",34,195);
    Person p5("刘备",33,185);
    //插入数据
    list1.push_back(p1);
    list1.push_back(p2);
    list1.push_back(p3);
    list1.push_back(p4);
    list1.push_back(p5);
    cout<<"排序前："<<endl;
    for(list<Person>::iterator it=list1.begin();it!=list1.end();it++)
    {
        cout<<"姓名："<<(*it).m_Name<<" 年龄："<<it->m_Age<<" 身高："<<it->m_Height<<endl;
    }
    //排序
    cout<<"---------------------------------"<<endl;
    cout<<"排序后："<<endl;
    list1.sort(comparePerson);
    for(list<Person>::iterator it=list1.begin();it!=list1.end();it++)
    {
        cout<<"姓名："<<(*it).m_Name<<" 年龄："<<it->m_Age<<" 身高："<<it->m_Height<<endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序
高级排序只是在排序规则上在进行一次逻辑规则制定，并不复杂

3.8 set/multiset 容器

3.8.1 set 基本概念

简介：

所有元素都会在插入时自动被排序

本质：

set/multiset 属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现

set 和 multiset 区别：

set 不允许容器中有重复的元素
multiset 允许容器中有重复的元素

3.8.2 set 构造和赋值

功能描述：创建 set 容器以及赋值

构造：

set< T > st; //默认构造函数；
set(const set &st); //拷贝构造函数

赋值：

set& operator=(const set &st); //重载等号操作符

示例：

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

void printSet(set<int> & st)
{
    for(set<int>::iterator it=st.begin();it!=st.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    set<int> st1;
    //插入数据 只有insert方式
    st1.insert(10);
    st1.insert(20);
    st1.insert(30);
    st1.insert(40);
    //set容器特点：所有元素插入时候自动被排序
    //set容器不允许插入重复值
    printSet(st1);
    //拷贝构造
    set<int> st2(st1);
    printSet(st2);
    //赋值
    set<int>st3;
    st3=st2;
    printSet(st3);

}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.8.3 set 大小和交换

功能描述：

统计 set 容器大小以及交换 set 容器

函数原型：

size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器

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

void printSet(set<int> & st)
{
    for(set<int>::iterator it=st.begin();it!=st.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    set<int> st1;
    //插入数据 只有insert方式
    st1.insert(10);
    st1.insert(20);
    st1.insert(30);
    st1.insert(40);

    //判断是否为空
    if(st1.empty())
    {
        cout<<"st1为空"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"st1不为空"<<endl;
        cout<<"st1的大小为："<<st1.size()<<endl;
    }
    set<int> st2;
    //插入数据 只有insert方式
    st2.insert(100);
    st2.insert(200);
    st2.insert(300);
    st2.insert(400);
    cout<<"交换前："<<endl;
    printSet(st2);
    cout<<"交换后："<<endl;
    st1.swap(st2);
    printSet(st2);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

统计大小 --- size
判断是否为空 ---empty
交换容器 ---swap

3.8.4 set 插入和删除

功能描述：

set 容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

insert(elem); //在容器中插入元素
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除 pos 迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
earse(beg,end);//删除区间[beg,end]的所有元素，返回下一个元素的迭代器，
erase(elem); //删除容器中值为 elem 的元素

示例：

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

void printSet(set<int> & st)
{
    for(set<int>::iterator it=st.begin();it!=st.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    set<int> st1;
    //插入数据 只有insert方式
    st1.insert(20);
    st1.insert(10);
    st1.insert(30);
    st1.insert(40);

    printSet(st1);

    //删除
    st1.erase(st1.begin());
    printSet(st1);
    //删除重载版本
    st1.erase(30);
    printSet(st1);
    //清空
    st1.erase(st1.begin(),st1.end());
    st1.clear();
    printSet(st1);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

插入 ---insert
删除 ---erase
清空 ---clear

3.8.5 set 查找和统计

功能描述：

对 set 容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

find(key); //查找 key 是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在返回 set.end();
count(key); //统计 key 的元素个数

示例：

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

void printSet(set<int> & st)
{
    for(set<int>::iterator it=st.begin();it!=st.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    set<int> st1;
    //插入数据 只有insert方式
    st1.insert(10);
    st1.insert(20);
    st1.insert(30);
    st1.insert(40);

    set<int>::iterator pos=st1.find(30);
    if(pos!=st1.end())
    {
        cout<<"找到元素："<<*pos<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"未找到元素"<<endl;
    }

}
void test02()
{
    set<int> st1;
    //插入数据 只有insert方式
    st1.insert(10);
    st1.insert(20);
    st1.insert(30);
    st1.insert(40);
    st1.insert(30);
    st1.insert(30);
    int num=st1.count(30);
    //对于set而言 统计结果 要么是0 要么为1
    cout<<"num="<<num<<endl;
}
int main(){
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

3.8.6 set 和 multiset 区别

学习 mubiao：

掌握 set 和 multiset 的区别

区别：

set 不可以插入重复数据，而 multiset 可以
set 插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
multiset 不会检测数据，因此可以插入重复数据

示例：

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

void test01()
{
    set<int> s;
    pair<set<int>::iterator,bool> ret=s.insert(10);
    if(ret.second)
    {
        cout<<"第一次插入成功"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"第一次插入失败"<<endl;
    }
    ret=s.insert(10);
    if(ret.second)
    {
        cout<<"第二次插入成功"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"第二次插入失败"<<endl;
    }
    multiset<int> ms;
    //允许插入重复值
    ms.insert(10);
    ms.insert(10);
    for (multiset<int>::iterator it=ms.begin();it!=ms.end();it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

如果不允许插入重复数据可以利用 set
如果需要插入重复数据利用 multiset

3.8.7 pair 对组创建

功能描述：

成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

两种创建方式：

pair< type ,type> p(value1,value2);
pair< type,type > p=make_pair(value1,value2);

示例：

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

void test01()
{
    pair<string,int> p(string("Tom"),20);
    cout<<"姓名："<<p.first<<" 年龄："<<p.second<<endl;

    pair<string,int> p2=make_pair("Jerry",10);
    cout<<"姓名："<<p.first<<" 年龄："<<p.second<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3.8.8 set 容器排序

学习目标：

set 容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

利用仿函数，可以改变排序规则

示例一 set 存放内置数据类型

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

class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v1,int v2){
        return v1>v2;
    }
};
void test01()
{
    set<int> s1;
    s1.insert(10);
    s1.insert(40);
    s1.insert(20);
    s1.insert(50);
    s1.insert(30);
    for(set<int>::iterator it=s1.begin();it!=s1.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //指定排序规则为从到小
    set<int,MyCompare> s2;
    s2.insert(10);
    s2.insert(40);
    s2.insert(20);
    s2.insert(50);
    s2.insert(30);
    for(set<int,MyCompare>::iterator it=s2.begin();it!=s2.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

示例二 set 存放自定义数据类型

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

class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
class comparePerson
{
public:
    bool operator()(const Person& p1,const Person&p2){
        //按照年龄 降序
        return p1.m_Age>p2.m_Age;
    }
};
void test01()
{
    set<Person,comparePerson> s;
    //创建数据
    Person p1("刘备",22);
    Person p2("关羽",21);
    Person p3("张飞",20);
    Person p4("曹操",25);
    Person p5("孙权",19);
    s.insert(p1);
    s.insert(p2);
    s.insert(p3);
    s.insert(p4);
    s.insert(p5);
    for(set<Person,comparePerson>::const_iterator it=s.begin();it!=s.end();it++)
    {
        cout<<"姓名："<<it->m_Name<<" 年龄："<<it->m_Age<<endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

对于自定义数据类型，set 必须指定排序规则才可以插入数据

3.9 map/multimap 容器

3.9.1 map 基本概念

简介：

map 中所有元素都是 pair
pair 中第一个元素为 key(键值),起到索引作用，第二个元素为 value(实值)
所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质：

map/multimap 属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现

优点：

可以根据 key 值快速找到 value 值

map 和 multimap 区别：

map 不允许容器中有重复 key 值元素
multimap 允许容器中有重复的 key 值元素

3.9.2 map 构造函数赋值

功能描述：

对 map 容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造：

map< T1, T2 > mp; //map 默认构造函数
map(const map &mp); //拷贝构造函数

赋值：

map& operator=(const map &mp);//重载等号操作符

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for(map<int,int>::iterator it=m.begin();it!=m.end();it++)
    {
        cout<<"key="<<(*it).first<<"value="<<(*it).second<<endl;
    }
}
void test01()
{
   //创建map容器
    map<int,int> mp1;
    mp1.insert(pair<int,int>(1,10));
    mp1.insert(pair<int,int>(2,20));
    mp1.insert(pair<int,int>(3,30));
    mp1.insert(pair<int,int>(4,40));
    printMap(mp1);
    //拷贝构造
    map<int,int>mp2(mp1);
    printMap(mp2);
    //赋值
    map<int,int>mp3;
    mp3=mp2;
    printMap(mp3);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：map 中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组

3.9.3 map 大小和交换

功能描述：

统计 map 容器大小以及交换 map 容器

函数原型：

size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空
swap(st);//交换两个集合容器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for(map<int,int>::iterator it=m.begin();it!=m.end();it++)
    {
        cout<<"key="<<it->first<<"value="<<it->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
   //创建map容器
    map<int,int> mp1;
    mp1.insert(pair<int,int>(1,10));
    mp1.insert(pair<int,int>(2,20));
    mp1.insert(pair<int,int>(3,30));
    mp1.insert(pair<int,int>(4,40));
    if(mp1.empty())
    {
        cout<<"mp1为空"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"mp1不为空"<<endl;
        cout<<"mp1的大小为："<<mp1.size()<<endl;
    }
}
//交换
void test02()
{
    map<int,int> mp1;
    mp1.insert(pair<int,int>(1,10));
    mp1.insert(pair<int,int>(2,20));
    mp1.insert(pair<int,int>(3,30));
    mp1.insert(pair<int,int>(4,40));
    map<int,int> mp2;
    mp2.insert(pair<int,int>(4,100));
    mp2.insert(pair<int,int>(5,200));
    mp2.insert(pair<int,int>(6,300));
    mp2.insert(pair<int,int>(7,400));
    cout<<"交换前："<<endl;
    printMap(mp1);
    printMap(mp2);
    cout<<"交换后"<<endl;
    mp1.swap(mp2);
    printMap(mp1);
    printMap(mp2);

}
int main(){
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

统计大小 --size
判断是否为空 --empty
交换容器 --swap

3.9.4 map 插入和删除

功能描述：

map 容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

insert(elem)；//在容器中插入元素
clear(); //清除所有元素
erase(pos)；//删除 pos 迭代器所指的元素，返回写一个元素的迭代器
erase(beg,end);//删除区间[beg，end]的所有元素，返回下一个元素的迭代器
erase(key);//删除容器中值为 key 的元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for(map<int,int>::iterator it=m.begin();it!=m.end();it++)
    {
        cout<<"key="<<it->first<<"value="<<it->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
   //创建map容器
    map<int,int> mp1;
    //插入
    //第一种
    mp1.insert(pair<int,int>(1,10));
    //第二种
    mp1.insert(make_pair(2,20));
    //第三种
    mp1.insert(map<int,int>::value_type(3,30));
    //第四种
    mp1[4]=40;
    //[]不建议插入，用途 可以利用key访问到value值
    //cout<<mp1[4]<<endl;
    printMap(mp1);
    //删除
    mp1.erase(mp1.begin());
    printMap(mp1);
    //按照key删除
    mp1.erase(3);
    printMap(mp1);

    mp1.erase(mp1.begin(),mp1.end());
    printMap(mp1);

    mp1.clear();
    printMap(mp1);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

map 插入方式很多，记住其一即可
插入---insert
删除---erase
清空---clear

3.9.5 map 查找和统计

功能描述：

对 map 容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

find(key)；//查找 key 是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回 set.end();
count(key); //统计 key 的元素个数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for(map<int,int>::iterator it=m.begin();it!=m.end();it++)
    {
        cout<<"key="<<it->first<<"value="<<it->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
}
void test01()
{
    map<int,int>m;
    m.insert(pair<int,int>(1,10));
    m.insert(pair<int,int>(2,20));
    m.insert(pair<int,int>(3,30));
    m.insert(pair<int,int>(3,40));
    //查找
    map<int,int>::iterator pos=m.find(3);
    if(pos!=m.end())
    {
        cout<<"查找到了元素key="<<pos->first<<"value="<<pos->second<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"未找到元素"<<endl;
    }
    //统计
    //map不允许插入重复key 元素，count统计而言结果要么是0.要么是1
    //multmap的count统计可能大于1
    int num=m.count(3);
    cout<<"num="<<num<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

查找 ---find（返回的是迭代器）
统计 ---count（对于 map，结果为 0 或者 1）

3.9.6 map 容器排序

学习目标：

map 容器默认排序规则为按照 key 值进行从小到大排序，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

利用仿函数，可以改变排序规则

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>

class MyCompare{
public:
    bool operator()(int v1,int v2){
        return v1>v2;
    }
};


void test01()
{
    map<int,int,MyCompare>m;
    m.insert(pair<int,int>(2,20));
    m.insert(pair<int,int>(1,10));
    m.insert(pair<int,int>(5,50));
    m.insert(pair<int,int>(4,40));
    m.insert(pair<int,int>(3,30));
    for(map<int,int,MyCompare>::iterator it=m.begin();it!=m.end();it++)
    {
        cout<<"key="<<it->first<<"value="<<it->second<<endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

利用仿函数可以指定 map 容器的排序规则
对于自定义数据类型，map 必须要指定排序规则，同 set 容器

3.10 案例 -员工分组

3.10.1 案例描述

公司今天招聘了 10 个员工(ABCDEFGHIJ),10 名员工进入公司之后，需要指派员工在哪个部门工作
员工信息有：姓名工资组成；部门分为策划、美术、研发
随机给 10 名员工分配部分和工资
通过 multimap 进行信息的插入 key(部分编号) value(员工)
分部分显示员工信息

3.10.2 实现步骤

创建 10 名员工，放到 vector 中
遍历 vector 容器，取出每个员工，进行随机分组
分组后，将员工部门编号作为 key，具体员工作为 value，放入到 multimap 容器中
分部门显示员工信息

代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
#include <vector>
#include <string>
#include <ctime>

#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2
//员工类
class Worker
{
public:
    string m_Name;
    int m_Salary;
};
//创建员工
void createWorker(vector<Worker>&v)
{
    string namespeed="ABCDEFGHIJ";
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        Worker worker;
        worker.m_Name="员工";
        worker.m_Name+=namespeed[i];

        worker.m_Salary=rand()%10000+10000;
        //将员工放入到vector容器中
        v.push_back(worker);
    }
}
//员工分组
void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m)
{
    for(vector<Worker>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        //产生随机部门编号
        int deptId=rand()%3;
        //将员工插入到分组中
        //key部门编号，value具体员工
        m.insert(make_pair(deptId,*it));
    }
}
//分组显示员工
void showWorkerByGroup(multimap<int,Worker>&m)
{
    cout<<"策划部门："<<endl;
    multimap<int,Worker>::iterator pos=m.find(CEHUA);
    int count=m.count(CEHUA);//统计具体人数
    int index=0;
    for(;pos!=m.end() && index<count;pos++,index++)
    {
        cout<<"姓名："<<pos->second.m_Name<<"工资："<<pos->second.m_Salary<<endl;
    }
    cout<<"美术部门："<<endl;
    pos=m.find(MEISHU);
    count=m.count(MEISHU);//统计具体人数
    index=0;
    for(;pos!=m.end() && index<count;pos++,index++)
    {
        cout<<"姓名："<<pos->second.m_Name<<"工资："<<pos->second.m_Salary<<endl;
    }
    cout<<"研发部门："<<endl;
    pos=m.find(YANFA);
    count=m.count(YANFA);//统计具体人数
    index=0;
    for(;pos!=m.end() && index<count;pos++,index++)
    {
        cout<<"姓名："<<pos->second.m_Name<<"工资："<<pos->second.m_Salary<<endl;
    }
}
int main(){
    //随机数种子
    srand((unsigned int)time(NULL));
    //创建员工
    vector<Worker>vWorker;
    createWorker(vWorker);
    //员工分组
    multimap<int,Worker>mWorker;
    setGroup(vWorker,mWorker);
    //分组显示员工
    showWorkerByGroup(mWorker);
    //测试
    //for(vector<Worker>::iterator it=vWorker.begin();it!=vWorker.end();it++)
	//{
	//   cout<<"姓名："<<it->m_Name<<"工资："<<it->m_Salary<<endl;
	//}
    system("pause");
    return 0;
}

4 STL-函数对象

4.1 函数对象

4.1.1 函数对象概念

概念：

重载函数调用操作符的类，其对象称为函数对象
函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：

函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数

4.1.2 函数对象使用

特点：

函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
函数对象可以作为参数传递

#include<iostream>
using namespace std;

#include <string>

class MyAdd
{
public:
    int operator()(int v1,int v2)
    {
        return v1+v2;
    }
};
class MyPrint
{
public:
    MyPrint()
    {
        this->count=0;
    }
    void operator()(string test)
    {
        cout<<test<<endl;
        this->count++;
    }
    int count; //内部自己状态
};
//函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
void test01()
{
    MyAdd myAdd;
    cout<<myAdd(10,10)<<endl;
}
//函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
void test02(){
    MyPrint myPrint;
    myPrint("hello world");
    myPrint("hello world");
    myPrint("hello world");
    myPrint("hello world");
    cout<<"MyPring调用次数为："<<myPrint.count<<endl;
}
//函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint & mp,string test)
{
    mp(test);
}
void test03(){
    MyPrint myPrint;
    doPrint(myPrint,"Hello tfl");
}
int main(){
//    test01();
//    test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递

4.2 谓词

4.2.1 谓词概念

概念：

返回 bool 类型的仿函数称为谓词
如果 operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
如果 operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

4.2.2 一元谓词

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型，称为谓词
//一元谓词
class GreaterFive
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val>5;
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找容器中 有没有大于5的数字
    //greaterfive（）匿名函数对象
    vector<int>::iterator it=find_if(v.begin(),v.end(),GreaterFive());
    if(it==v.end())
    {
        cout<<"未找到"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"找到了大于5的数字为："<<*it<<endl;
    }
}
int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

4.2.3 二元谓词

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//二元谓词
class MyCompare
{
    public:
    bool operator()(int val1,int val2)
    {
        return val1>val2;
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);
    sort(v.begin(),v.end());
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //使用函数对象  改变算法策略，变为排序规则为从大到小
    sort(v.begin(),v.end(),MyCompare());
    cout<<"------------------------"<<endl;
     for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

4.3 内建函数对象

4.3.1 内建函数对象的意义

概念：

STL 内建了一些函数对象

分类：

算术仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数

用法：

这些仿函数所产生的的对象，用法和一般函数完全相同
使用内建函数对象，需要引入头文件#include< functional >

4.3.2 算术仿函数

功能描述：

实现四则运算
其中 negate 是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

template< class T > T plus< T > //加法仿函数
template< class T > T minus< T > //减法仿函数
template< class T > T multiplies< T > //乘法仿函数
template< class T > T divides< T > //除法仿函数
template< class T > T modulus< T > //取模仿函数
template< class T > T negate< T > //取反仿函数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include <functional>
//内建函数对象 算术仿函数

//negate 一元仿函数 取反仿函数
void test01()
{
    negate<int>n;
    cout<<n(50)<<endl;
}
//plus 二元仿函数  加法
void test02(){
    plus<int>p;
    cout<<"和为："<<p(10,20)<<endl;
}
//minus 二元仿函数  减法
void test03(){
    minus<int>m;
    cout<<"差为："<<m(30,20)<<endl;
}
//multiplies 二元仿函数  乘法
void test04(){
    multiplies<int>m;
    cout<<"积为："<<m(30,20)<<endl;
}
//divides 二元仿函数  除法
void test05(){
    divides<int>d;
    cout<<"商为："<<d(30,6)<<endl;
}
//modulus 二元仿函数  取模
void test06(){
    modulus<int>m;
    cout<<"模为："<<m(40,6)<<endl;
}
int main(){
    test01();
    test02();
    test03();
    test04();
    test05();
    test06();
    system("pause");
    return 0;
}

4.3.3 关系仿函数

功能描述：

实现关系对比

仿函数原型：

函数表达式	关系
template< class T> bool equal_to< T >	等于
template< class T> bool not_equal_to< T >	不等于
template< class T> bool greater< T >	大于
template< class T> bool greater_equal< T >	大于等于
template< class T> bool less< T >	小于
template< class T> bool less_equal< T >	小于等于

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
//内建函数对象 关系仿函数

//大于
class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int val1,int val2)
    {
        return val1>val2;
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(50);
    for (vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //降序
    //sort(v.begin(),v.end(),MyCompare());
    //大于
    sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());
    cout<<"------------------------"<<endl;
    for (vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    sort(v.begin(),v.end(),less<int>());
    cout<<"------------------------"<<endl;
    for (vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：关系仿函数中最常用的就是 greater<>大于

4.3.4 逻辑仿函数

功能描述：

实现逻辑运算

函数原型：

函数原型	关系
template< class T > bool logical_and< T >	逻辑与
template< class T > bool logical_or< T >	逻辑或
template< class T > bool logical_not< T >	逻辑非

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
//内建函数对象 逻辑仿函数

void test01()
{
    vector<bool> v;
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    for (vector<bool>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //利用逻辑非 将容器v搬运到容器v2中，并执行取反操作
    vector<bool> v2;
    v2.resize(v.size());
    transform(v.begin(),v.end(),v2.begin(),logical_not<bool>());
    for (vector<bool>::iterator it=v2.begin();it!=v2.end();it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可

5 STL-常用算法

概述：

算法主要是由头文件< algorithm >< functional >< numberic >组成
< algorithm >是所有 STL 头文件中最大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
< numberic >体积很小，只包括几个在序列上面进行简短数学运算的模板函数
< functional >定义了一些模板类，用以声明函数对象

5.1 常用遍历算法

学习目标：

掌握常用的遍历算法

算法简介：

for_each //遍历容器
transform //搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

功能描述：

实现遍历容器

函数原型：

for_each(iterator bug,iterator end,_func);

//遍历算法，遍历容器元素

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//_func 函数或者函数对象

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件

//常用遍历算法  for_each
//普通函数
void print01(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
//仿函数
class print02
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout<<val<<" ";
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(),v.end(),print01);
    cout<<endl;
    for_each(v.begin(),v.end(),print02());
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：for_each 在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握

5.1.2 transform

功能描述：

搬运函数容器到另一个容器中

函数原型：

transform<iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,_func>

//beg1 源容器开始迭代器

//end1 源容器结束迭代器

//beg2 目标容器开始迭代器

//_func 函数或者函数对象

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件

//常用遍历算法  transform
class Transform
{
public:
    int operator()(int v)
    {
        return v+100;
    }
};
//仿函数  打印
class print{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout<<val<<" ";
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //目标容器
    vector<int> v2;
    v2.resize(v.size());//目标容器需要提前开辟空间
    transform(v.begin(),v.end(),v2.begin(),Transform());
    for_each(v2.begin(),v2.end(),print());
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.2 常用查找算法

学习目标：

掌握常用的查找算法

算法简介：

find //查找元素
find_if //按条件查找元素
adjacent_find //查找相邻重复元素
binary_search //二分查找法
count //统计元素个数
count_if //按条件统计元素个数

5.2.1 find

功能描述：

查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器 end()

函数原型：

find(iterator beg,iterator end,value);

//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//value 查找元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的查找算法   find
//查找  内置数据类型
void test01()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找容器中是否有5这个元素
    vector<int>::iterator it=find(v.begin(),v.end(),50);
    if(it==v.end())
    {
        cout<<"没有找到该元素"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"找到了元素为："<<*it<<endl;
    }
}
//查找 自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_name=name;
        this->m_age=age;
    }
    //重载 ==  底层find知道如何对比person数据类型
    bool operator==(const Person&p)
    {
        if(this->m_name==p.m_name&&this->m_age==p.m_age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    string m_name;
    int m_age;
};
void test02()
{
    vector<Person>v;
    Person p1("aaa",10);
    Person p2("bbb",20);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",40);
    //放入容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);

    Person pp("bbb",20);
    vector<Person>::iterator it=find(v.begin(),v.end(),pp);
    if(it==v.end())
    {
        cout<<"没有找到p2"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"找到了 姓名："<<it->m_name<<"年龄："<<it->m_age<<endl;
    }
}
int main(){
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：利用 find 可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器

5.2.2 find_if

功能描述：

按条件查找元素

函数原型：

find_if(iterator beg,iterator end,_Pred);

//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//_Pred 函数或者谓词(返回 bool 类型的仿函数)

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的查找算法   find_if
//查找  内置数据类型
class GreaterFive
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val>5;
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找容器中是否有5这个元素
    vector<int>::iterator it=find_if(v.begin(),v.end(),GreaterFive());
    if(it==v.end())
    {
        cout<<"没有找到该元素"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"找到了对5的数字为："<<*it<<endl;
    }
}


//查找 自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_name=name;
        this->m_age=age;
    }
    //重载 ==  底层find知道如何对比person数据类型
    bool operator==(const Person&p)
    {
        if(this->m_name==p.m_name&&this->m_age==p.m_age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    string m_name;
    int m_age;
};
class Greater20
{
public:
    bool operator()(Person &p)
    {
        return p.m_age>20;
    }
};
void test02()
{
    vector<Person>v;
    Person p1("aaa",10);
    Person p2("bbb",20);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",40);
    //放入容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    //找出年龄大于20的人
    vector<Person>::iterator it=find_if(v.begin(),v.end(),Greater20());
    if(it==v.end())
    {
        cout<<"没有找到p2"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"找到了 姓名："<<it->m_name<<"年龄："<<it->m_age<<endl;
    }
}
int main(){
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

5.2.3 adjacent_find

功能描述：

查找相邻重复元素

函数原型：

adjacent_find(iterator beg,iterator end);

//查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的查找算法   adjacent_find

void test01()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(0);
    v.push_back(2);
    v.push_back(0);
    v.push_back(3);
    v.push_back(1);
    v.push_back(4);
    //相邻的两个相同的数
    v.push_back(3);
    v.push_back(3);
    vector<int>::iterator it=adjacent_find(v.begin(),v.end());
    if(it==v.end())
    {
        cout<<"未找到相邻重复的元素"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"找到相邻重复的元素:"<<*it<<endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用 STL 中的 adjacent_find 算法

5.2.4 binary_search

功能描述：

查找指定元素是否存在

函数原型：

bool binary_search(iterator beg,iterator end,value);

//查找指定元素，查到返回 true 否则 false

//注意：在无序序列中不可用

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//value 查找的元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的查找算法   binary_search
void test01()
{
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //v.push_back(2); 如果是无序序列，结果未知！
    //查找容器中是否有9 元素
    //注意：容器必须是有序的序列
    //二分查找
    bool ret=binary_search(v.begin(),v.end(),9);
    if(ret)
    {
        cout<<"找到了元素"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"未找到"<<endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列

5.2.5 count

功能描述：

统计元素个数

函数原型：

count(iterator beg,iterator end, value);

//统计元素出现次数

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//value 统计的元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的查找算法   count

//统计内置数据类型
void test01()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    int num=count(v.begin(),v.end(),40);
    cout<<"40的元素个数为："<<num<<endl;
}
//统计自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    bool operator==(const Person &p)
    {
        if(this->m_Age==p.m_Age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
void test02()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("aaa",30);
    Person p2("bbb",40);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",35);
    Person p5("eee",25);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);
    Person p("fff",30);
    int num=count(v.begin(),v.end(),p);
    cout<<"和fff同岁的人员个数为："<<num<<endl;
}
int main(){
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：统计自定义数据类型时候，需要配置重载 operator==

5.2.6 count_if

功能描述：

按条件统计元素个数

函数原型：

count_if(iterator beg,iterator end,_Pred);

//按条件统计元素出现次数

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//_Pred 谓词

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的查找算法   count_if

//统计内置数据类型
class Greater20
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val>20;
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    int num=count_if(v.begin(),v.end(),Greater20());
    cout<<"大于20的元素个数为："<<num<<endl;
}
//统计自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Name=name;
        this->m_Age=age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
class AgeGreater20
{
public:
    bool operator()(const Person &p)
    {
        return p.m_Age>30;
    }
};
void test02()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("刘备",35);
    Person p2("关羽",35);
    Person p3("张飞",35);
    Person p4("赵云",30);
    Person p5("曹操",40);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);
    //统计 大于20人员个数
    int num=count_if(v.begin(),v.end(),AgeGreater20());
    cout<<"大于20岁的人员个数为："<<num<<endl;
}
int main(){
    //test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

5.3 常用排序算法

学习目标：

掌握常用的排序算法

算法简介：

sort //对容器内元素进行排序
random_shuffle //洗牌指定范围内的元素随机调整次序
merge //容器元素合并，并存储到另一容器中
reverse //反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述：

对容器内元素进行排序

函数原型：

sort(iterator beg,iterator end,_Pred)

//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//_Pred 谓词

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <algorithm>
#include<vector>
#include<functional>
//常用的排序算法 sort
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    //利用sort
    sort(v.begin(),v.end());
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;
    //改变为降序
    sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());
}
int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.3.2 random_shuffle

功能描述：

洗牌指定范围内的元素随机调整次序

函数原型：

random_shuffle(iterator beg,iterator end);

//指定范围内的元素随机调整次序

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<ctime>
#include<functional>
//常用的排序算法 random_shuffle
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    srand((unsigned int)time(NULL))
	vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //利用洗牌 算法 打乱顺序
    random_shuffle(v.begin(),v.end());
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;
}
int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.3.3 merge

功能描述：

两个容器元素合并，并存储到另一容器中

函数原型：

merge(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);

//容器元素合并，并存储到另一容器中

//注意：两个容器必须是有序的

//beg1 容器 1 开始迭代器

//end1 容器 1 结束迭代器

//beg2 容器 2 开始迭代器

//end2 容器 2 结束迭代器

//dest 目标容器开始迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的排序算法   merge
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for (int i = 0; i <10 ; i++) {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+1);
    }
    //目标容器
    vector<int> vTarget;
    //提前给目标容器分配空间
    vTarget.resize(v1.size()+v2.size());
    merge(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),vTarget.begin());
    for_each(vTarget.begin(),vTarget.end(),myPrint);
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.3.4 reverse

功能描述：

将容器内元素进行反转

函数原型：

reverse(iterator beg,iterator end)

//反转指定范围的元素

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
#include <string>
//常用的排序算法   reverse
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    cout<<"反转前："<<endl;
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;
    cout<<"反转后："<<endl;
    reverse(v.begin(),v.end());
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;

}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.4 常用拷贝和替换算法

学习目标：

掌握常用的拷贝和替换算法

算法简介：

copy //容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace //将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if //容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
swap //互换两个容器的元素

5.4.1 copy

功能描述：

容器内指定乏味的元素拷贝到另一容器中

函数原型：

copy(iterator beg,iterator end, iterator dest);

//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//dest 目标起始迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
//常用的拷贝和替换算法   copy
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v.push_back(i);
    }
    vector<int> v2;
    v2.resize(v.size());
    copy(v.begin(),v.end(),v2.begin());
    for_each(v2.begin(),v2.end(),myPrint);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.4.2 replace

功能描述：

将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

函数原型：

replace(iterator beg,iterator end,oldvalue,newvalue);

//将区间内旧元素替换成新元素

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//oldvalue 旧元素

//newvalue 新元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
//常用的拷贝和替换算法   replace
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v.push_back(i);
    }
    replace(v.begin(),v.end(),0,100);
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.4.3 replace_if

功能描述：

将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

函数原型：

replace_if(iterator beg,iterator end,_pred,newvalue);

//按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//_pred 谓词

//newvalue 替换的新元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
//常用的拷贝和替换算法   replace_if
class Greater5
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val>=5;
    }
};
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v.push_back(i);
    }
    cout<<"替换前："<<endl;
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;
    cout<<"替换后："<<endl;
    replace_if(v.begin(),v.end(),Greater5(),20);
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;
}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.4.4 swap

功能描述：

互换两个容器的元素

函数原型：

swap(container c1,container c2);

//互换两个容器的元素

//c1 容器 1

//c2 容器 2

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm> //标准算法的头文件
//常用的拷贝和替换算法   swap

void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
void test01()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for (int i = 0; i <10 ; i++) {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+100);
    }
    cout<<"交换前："<<endl;
    for_each(v1.begin(),v1.end(),myPrint);
    cout<<endl;
    for_each(v2.begin(),v2.end(),myPrint);
    cout<<endl;
    cout<<"交换后："<<endl;
    swap(v1,v2);
    for_each(v1.begin(),v1.end(),myPrint);
    cout<<endl;
    for_each(v2.begin(),v2.end(),myPrint);
    cout<<endl;


}

int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

5.5 常用的算术生成器

学习目标：

掌握常用的算术生成算法

注意：

算术生成算法属于小型算法，使用是包含的头文件为#include< numeric >

算法简介：

accumulate //计算容器元素累计总和
fill //向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述：

计算区间内容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg,iterator end,value)

//计算容器元素累计总和

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//value 起始值

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>

//常用算术生成算法
void test01(){
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<=100;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    int total=accumulate(v.begin(),v.end(),0);
    cout<<"total="<<total<<endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：accumulate 使用是头文件注意是 numeric,这个算法很实用

5.5.2 fill

功能描述：

向容器中填充指定的元素

函数原型：

fill(iterator beg,iterator end,value);

//向容器中填充元素

//beg 开始迭代器

//end 结束迭代器

//value 填充的值

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>
#include <algorithm>

//常用算术生成算法
void myPrint(int val){
    cout<<val<<" ";
}
void test01(){
    vector<int>v;
  	v.resize(10);
    //后期重新填充
    fill(v.begin(),v.end(),100);
    for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
    cout<<endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：利用 fill 可以将容器区间内元素填充为指定的值

5.6 常用集合算法

学习目标：

掌握常用的集合算法

算法简介：

set_intersection //求两个容器的交集
set_union //求两个容器的并集
set_difference //求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

功能描述：

求两个容器的交集

函数原型：

set_intersection(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest)；

//求两个集合的交集

//beg1，第一个容器的开始迭代器

//end1，第一个容器的结束迭代器

//beg2，第二个容器的开始迭代器

//end2，第二个元素的结束迭代器

//dest, 目标容器的开始迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>
#include <algorithm>

//常用算术生成算法
void myPrint(int val){
    cout<<val<<" ";
}
void test01(){
   vector<int>v1;
   vector<int>v2;
   for(int i=0;i<10;i++){
       v1.push_back(i);
       v2.push_back(i+5);
   }
   vector<int>vTarget;
   //目标容器需要提前开辟空间
   //最特殊情况，大容器包含小容器，开辟空间取小容器的size即可
   vTarget.resize(min(v1.size(),v2.size()));
   vector<int>::iterator itEnd=set_intersection(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),vTarget.begin());
   for_each(vTarget.begin(),itEnd,myPrint);
   cout<<endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

求交集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要从两个容器中取最小值
set_intersection 返回值即是交集中最后一个元素的问题

5.6.2 set_union

功能描述：

求两个集合的并集

函数原型：

set_union(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest)

//求两个容器集合的并集

//注意：两个集合必须是有序序列

//beg1，第一个容器的开始迭代器

//end1，第一个容器的结束迭代器

//beg2，第二个容器的开始迭代器

//end2，第二个元素的结束迭代器

//dest, 目标容器的开始迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>
#include <algorithm>

//常用算术生成算法
void myPrint(int val){
    cout<<val<<" ";
}
void test01(){
   vector<int>v1;
   vector<int>v2;
   for(int i=0;i<10;i++){
       v1.push_back(i);
       v2.push_back(i+5);
   }
   vector<int>vTarget;
   //目标容器需要提前开辟空间
   //最特殊情况，两个容器没有交集，并集是两个容器size相加
   vTarget.resize(v1.size()+v2.size());
   vector<int>::iterator itEnd=set_union(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),vTarget.begin());
   for_each(vTarget.begin(),itEnd,myPrint);
   cout<<endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

求并集的两个集合必须是有序序列
目标容器开辟空间需要两个容器相加
set_union 返回值即是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述：

求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest)

//求两个容器集合的并集

//注意：两个集合必须是有序序列

//beg1，第一个容器的开始迭代器

//end1，第一个容器的结束迭代器

//beg2，第二个容器的开始迭代器

//end2，第二个元素的结束迭代器

//dest, 目标容器的开始迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<numeric>
#include <algorithm>

//常用算术生成算法
void myPrint(int val){
    cout<<val<<" ";
}
void test01(){
   vector<int>v1;
   vector<int>v2;
   for(int i=0;i<10;i++){
       v1.push_back(i);
       v2.push_back(i+5);
   }
   vector<int>vTarget;
   //目标容器需要提前开辟空间
   //最特殊情况，两个容器没有交集，并集是两个容器size相加
   vTarget.resize(max(v1.size(),v2.size()));
   vector<int>::iterator itEnd=set_difference(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),vTarget.begin());
   for_each(vTarget.begin(),itEnd,myPrint);
   cout<<endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

求差集的两个集合必须是有序序列
目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
set_difference 返回值即是差集中最后一个元素的位置

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1 模板

1.1 模板的概念

1.2 函数模板

1.2.1 函数模板语法

1.2.2 函数模板注意事项

1.2.3 函数模板案例

1.2.4 普通函数与函数模板的区别

1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则

1.2.6 模板的局限性

1.3 类模板

1.3.1 类模板语法

1.3.2 类模板与函数模板区别

1.3.3 类模板中成员函数创建时机

1.3.4 类模板对象做函数参数

1.3.5 类模板与继承

1.3.6 类模板成员函数类外实现

1.3.7 类模板分文件编写

1.3.8 类模板与友元

1.3.9 类模板案例

2 STL 初识

2.1 STL 的诞生

2.2 STL 基本概念

2.3 STL 六大组件

2.4 STL 中容器、算法、迭代器

2.5 容器算法迭代器初始

2.5.1 vector 存放内置数据类型

2.5.2 Vector 存放自定义数据类型

2.5.3 Vector 容器嵌套容器

3 STL-常量容器

3.1 string 容器

3.1.1 string 基本概念

3.1.2 string 构造函数

3.1.3 string 赋值操作

3.1.4 string 字符串拼接

3.1.5 string 查找和替换

3.1.6 string 字符串比较

3.1.7 string 字符存取

3.1.8 插入和删除

3.2 vector 容器

3.2.1 vector 基本概念

3.2.2 vector 构造函数

3.2.3 vector 赋值操作

3.2.4 vector 容量和大小

3.2.5 vector 插入和删除

3.2.6 vector 数据存取

3.2.7 vector 互换容器

3.2.8 vector 预留空间

3.3 deque 容器

3.3.1 deque 容器基本概念

3.3.2 deque 构造函数

3.3.3 deque 赋值操作

3.3.4 deque 大小操作

3.3.5 deque 插入和删除

3.3.6 deque 数据存取

3.3.7 deque 排序

3.4 案例-评委打分

3.4.1 案例描述

3.4.2 实现步骤

3.5 stack 容器

3.5.1 stack 基本概念

3.5.2 stack 常用接口

3.6 queue 容器

3.6.1 queue 基本概念

3.6.2 queue 常用接口

3.7 list 容器

3.7.1 list 基本概念

3.7.2 list 构造函数

3.7.3 list 赋值交换

3.7.4 list 大小操作

3.7.5 list 插入和删除

3.7.6 list 数据存取

3.7.7 list 反转和排序

3.8 set/multiset 容器