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c++STL库最详细介绍(保姆级教学)

21 人参与  2023年03月31日 18:36  分类 : 《随便一记》  评论

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目录

入坑rc车的我又来写文啦ヾ(≧▽≦*)o

首先,咱们搞清楚STL库是啥东西

One.快速排序(Sort):

1.Sort的基本用法:

2.Sort进阶用法(CMP):

3.Sort对结构体(或者类)的排序:

Two.Map

Map简介:

定义:

举个栗子:

刷题时间!

 题目:离散化基础

输入格式

输出格式

输入/输出例子1

题解:

Three.stack(栈)

栈的介绍:

栈的定义:

栈的成员函数:

Four.二分查找

美妙的函数:

1.lower_bound函数

2.upper_bound函数

3.binary_search:查找数组内某个元素是否出现。

再来一题!

​ 

题目:数组线段和M

输入格式

输出格式

输入/输出例子1

题解:

Six.list(链表)

常用操作函数:

list的定义

ヽ( ̄ω ̄( ̄ω ̄〃)ゝ今天就到这,大家再见!。


 

 

 

入坑rc车的我又来写文啦ヾ(≧▽≦*)o

要“深入探讨”的可以加我qq28562939

想必经常搞C++的人大概都听说过STL库吧(正好最近在研究),其中最知名我就是我们的——sort快速排序了!

不了解的兄弟也没关系,

我们继续往下看。

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 难度逐次递增。

 

首先,咱们搞清楚STL库是啥东西

STL,学名Standard Template Library,一般我们称他为标准模板库,是一系列软件的统称。

从根本上说,STL是一些“容器”的集合,这些“容器”有list,vector,set,map一大堆,STL也是算

法和其他一些组件的集合。比如说<algorithm>中sort函数、<string>中string类都

是STL的内容。

STL库还有很多内容,比如:向量(vector)、栈(stack)、队列(queue)、优先队列

(priority_queue)、链表(list)、集合(set)、映射(map)等容器;min、max、swap

、sort、lower_bound、upper_bound 等算法,有的甚至都没人知道。ㄟ( ▔, ▔ )ㄏ


One.快速排序(Sort):

众所周知,c++有各种正常排序和奇葩的排序,比如说冒泡排序,时间复杂度为N(O^2),就很离谱

是不是,随便排一个100000的元素的数组就超时。

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所以,咱们以后不用冒泡,用sort快排(弃暗投明),时间复杂度为N*LogN,对一百万个数排序也不会超过1秒。

1.Sort的基本用法:

sort是STL自带的系统函数,它的格式是:

void sort(要排序元素的起始地址,要排序元素的结束地址,比较函数);

这里可以省略比较函数,他是默认从小到大排序的(升序排序)

#include<algorithm>#include<iostream>using namespace std;int main(){int a[]={3,5,2,6,9,3,5};sort(a,a+7);//7是数组的元素个数,这里a为数组的开头,a+7就等于排序到数组的第七个元素for(int i=0;i<6;i++)cout<<a[i]<<" ";}

输出:

2 3 3 5 5 6

2.Sort进阶用法(CMP):

void sort(要排序元素的起始地址,要排序元素的结束地址,比较函数);,没错又是他,这里我们发

现还有个比较函数没说,这个比较函数的作用就是可以自定义排序方式,比如降序排序。

定义:bool cmp(int x,int y).....,如果返回True那么x就排在y前面。

#include<algorithm>#include<iostream>using namespace std;bool cmp(int x,int y){if(x>y)return true;//降序return false;}int main(){int a[]={3,5,2,6,9,3,5};sort(a,a+7,cmp);//7是数组的元素个数for(int i=0;i<6;i++)cout<<a[i]<<" ";}

输出:

9 6 5 5 3 3

3.Sort对结构体(或者类)的排序:

同学们进行干饭比赛,参赛队员分别为“法外狂徒张三”,“干饭者老八”以及王五同学,谁吃的更多谁就排在更前面,如果吃的一样多那么谁吃的老八汉堡多谁就排在更前面:

#include<algorithm>#include<iostream>using namespace std;struct ganfan{string name;int zongshu;int hanbao;};bool cmp(ganfan x,ganfan y){if(x.zongshu>y.zongshu)return true;else if(x.hanbao>y.hanbao&&x.zongshu==y.zongshu)//如果一样多那么比谁吃的汉堡多return false;}int main(){ganfan a[3];a[0].name="zhangsan";a[0].zongshu=200;a[0].hanbao=6;a[1].name="laoba";a[1].zongshu=170;a[1].hanbao=13;a[2].name="wangwu";a[2].zongshu=170;a[2].hanbao=10;sort(a,a+3,cmp);for(int i=0;i<3;i++)cout<<a[i].name<<" ";}

输出:

wangwu laoba zhangsan

我们可以看到,张三的干饭总数是最多的,所以排在最前面,老八和王五的干饭总数一样多,但是老八吃的汉堡更多些,所以老八排在王五前面。

Two.Map

Map简介:

map是STL的一个关联容器,它提供一对一的hash。

第一个可以称为关键字(key),每个关键字只能在map中出现一次;第二个可能称为该关键字的值(value);

定义:

map<类型,类型> m;

举个栗子:

记录每个人的名字的对应的爱好,张三喜欢吃汉堡:

#include<map>#include<iostream>using namespace std;int main(){map<string,string> m;m["张三"]="吃汉堡";cout<<"张三: "<<m["张三"]; }

 输出:

张三: 吃汉堡

 

刷题时间!

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 题目:离散化基础

在使用离散化方法编程时,通常要知道每个数排序后的编号(rank值),相同的数对应同一个编号。

输入格式

 

第1行:一个整数N。 1<=N<=100000。
第2行:有N个整数,每个数都是int范围的。注意:可能有相同整数。

 

输出格式

 

依次输出每个数的排名。

 

输入/输出例子1

输入:

5
8 2 6 9 2

输出:

3 1 2 4 1

题解:

这题用Sort和Map就可以很容易解决:

#include<bits/stdc++.h>using namespace std;int N,a[100001],b[100001];map<int,int> m;int main(){        cin>>N;    for(int i=0;i<N;i++)    {        cin>>a[i];        b[i]=a[i];    }    sort(b,b+N);//将数组排序    int c=1;//排名    m[b[0]]=1;//因为数组经过排序,所以第1个元素肯定是第一    for(int i=1;i<N;i++)    {        if(b[i]!=b[i-1])//判断是否不与前一个数相等        {            c++;            m[b[i]]=c;        }    }    for(int i=0;i<N;i++)        if(m[a[i]]!=0)            cout<<m[a[i]]<<" ";//按照原来的下标输出        return 0;}

Three.stack(栈)

头文件:

#include<stack>

stack好像还有个翻译叫“咸鱼”...嘿嘿。

栈的介绍:

栈就像一个盒子,可以放入或去除元素,但是个人类都知道,要把盒子底下的东西取出来,就必须先取出他上面的东西。

假如我们把1、2、3、4、5按顺序分别入栈

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                                                                                                                         ——博主美丽的手绘 

栈的定义:

stack<类型(可以不写)> st;或者stack st;

很easy是不?

栈的成员函数:

.empty()判断栈是否为空,空则返回true
.pop()移除栈顶元素
.push(啥啥啥)在栈顶增加元素
.size()返回栈中元素数目
.top()返回栈顶元素

.empty()  判断栈是否为空。

stack st;if(st.empty())//如果是空那么执行下面代码    ......

 .push(啥啥啥),在栈顶增加元素。

.top(),返回栈顶元素,记住是返回,要单独输出。

#include<stack>#include<iostream>using namespace std;stack<int> st;int main(){        st.push(5418);    cout<<st.top();//输出栈顶元素    return 0;}

输出5418。 

                                                    


.size(), 返回栈中元素数目。

#include<stack>#include<iostream>using namespace std;stack<int> st;int main(){        st.push(5418);    cout<<st.size();        return 0;}

输出1 


.pop(),移除栈顶元素:

#include<stack>#include<iostream>using namespace std;stack<int> st;int main(){        st.push(1452);    st.push(5418);    st.pop();    cout<<st.top();        return 0;}

 输出1452。

 

简单不?


Four.二分查找

头文件:

#include <algorithm>

美妙的函数:

1.lower_bound函数

对于有序容器,有序容器,有序容器(重要的事情说三遍)快速二分查找出第一个大于等于

指定数的位置(下标),如果没有找到,返回最后一个数据后面的位置。

  对于数组,通常的格式为:

查找的数组下标 = lower_bound(数组要查找的开始位置,数组要查找的结束位置后面,要找的数) – 数组开始位置(一般写数组名);

比如:

#include<algorithm>#include<iostream>using namespace std;int main() {    int a[5] = { 1,2,3,3,8 };    //从 a 数组中找到第一个不小于   3 的元素    int   index = lower_bound(a, a + 5, 3)-a;//查找的数组下标 = lower_bound(数组要查找的开始位置,数组要查找的结束位置后面,要找的数) – 数组开始位置;    if   (index==5 ) cout << " not found! ";//index=5,也就是数组末尾的位置。    else  cout << index;    return   0;}

 输出2。

2.upper_bound函数

有一个类似lower_bound的函数upper_bound, 快速二分查找出第一个大于指定数的位置(下

标),如果没有找到,返回最后一个数据后面的位置。

举个栗子,啊......快没栗子了。(っ °Д °;)っ

#include<algorithm>#include<iostream>using namespace std;int main() {    int a[5] = { 1,2,3,3,8 };    //从 a 数组中找到第一个大于 3 的元素    int   index = upper_bound(a, a + 5, 3)-a;    if   (index==5 ) cout << " not found! ";    else cout << index;    return   0;}

 输出4.

3.binary_search:查找数组内某个元素是否出现。

void binary_search(数组首地址,结束地址,要查找的数)

返回值为bool类型,找到了返回true。

 

 

再来一题!

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题目:数组线段和M

输入格式

 

  第一行2个正整数N和M,N范围[1,1000000],M范围[1,10^9]。

  第二行是N个正整数,每个数范围[1,1000]。

 

 

输出格式

 

  一个整数。

 

输入/输出例子1

输入:

10 20

1 7 10 10 7 10 6 4 6 6

 

输出:

2

题解:

这题我是用前缀和的方法解的,因为数据较多,这样快一点,还能变成有序数列。

代码稍稍有点难,大家看着办吧:

#include<bits/stdc++.h>using namespace std;int N,M;int a[1000001];int main(){        cin>>N>>M;    cin>>a[0];    for(int i=1;i<N;i++)    {        cin>>a[i];        a[i]+=a[i-1];//求前缀和数组    }    int ans=0;    int mubiao=M;//目标    for(;int index = lower_bound(a, a + N, mubiao)-a;)    {        if(index==N)//找不到了说明没有了        {            break;        }        if(a[index]==M)        {            mubiao=a[index]+1;        }        else{            int fl=a[index]-M;            int ind=lower_bound(a, a + N, fl)-a;            if(a[ind]==fl)                ans++;            mubiao=a[index]+1;//目标加一,防止重复查找        }    }    cout<<ans;        return 0;}

思路是找一个比M大的数,如果能找到,那么求出这个数和M的差,再找这个差,如果能找到,那根据前缀和的定义这一串的和就等于M,然后把目标+1,防止重复查找。

Six.list(链表)

常用操作函数:

List.assign() 给list赋值 


List.back() 返回最后一个元素 


List.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 


List.clear() 删除所有元素 


List.empty() 如果list是空的则返回true 


List.end() 返回末尾的迭代器 


List.erase() 删除一个元素 


List.front() 返回第一个元素 


List.get_allocator() 返回list的配置器 


List.insert() 插入一个元素到list中 


List.max_size() 返回list能容纳的最大元素数量 


List.merge() 合并两个list 


List.pop_back() 删除最后一个元素 


List.pop_front() 删除第一个元素 


List.push_back() 在list的末尾添加一个元素 


List.push_front() 在list的头部添加一个元素 


List.rbegin() 返回指向第一个元素的逆向迭代器 


List.remove() 从list删除元素 


List.remove_if() 按指定条件删除元素 


List.rend() 指向list末尾的逆向迭代器 


List.resize() 改变list的大小 


List.reverse() 把list的元素倒转 


List.size() 返回list中的元素个数 


List.sort() 给list排序 


List.splice() 合并两个list 


List.swap() 交换两个list的内容


List.unique() 删除list中相邻重复的元素


list的定义

list<int> lst1;          //创建一个空listlist<int> lst2(10);       //创建一个含有10个元素的listlist<int> lst3(3,2);  //创建含有3个元素2的listlist<int> lst4(lst2);    //使用lst2初始化lst4list<int> lst5(lst2.begin(),lst2.end());  //同lst4

部分内容与栈那篇差不多,我们不讲。

 

ヽ( ̄ω ̄( ̄ω ̄〃)ゝ今天就到这,大家再见!。

 

 

 

 

 


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