STL相關知識

一.隊列（queue先進先出）

簡介：先進先出（FIFO）的線性表

1.使用方法
    頭文件：#include <queue>

    普通聲明：queue <int> Q;

    特殊聲明：（結構體）

　

struct node{ int x,y; }; queue<node>Q;

（後面其餘STL的聲明以T表明數據類型）

2.基本操做

    1.Q.push(A)   在隊列Q末尾加入一個元素A
    2.Q.pop()     刪除隊列Q第一個元素
    3.Qfront()    返回隊列Q第一個元素 
    4.Q.back()    返回隊列Q最後一個元素 
    5.Q.empty()  若是隊列Q爲空則返回真
    6.Q.size()     返回隊列Q中元素的個數

 

二.優先隊列（priority_queue）

簡介：優先隊列具備最高級先出[first in,largest out]的行爲特徵

1.使用方法：

    頭文件：#include <queue>

    聲明：priority_queue <T>Q;  /* 默認從大到小排序 */

               priority_queue < T,vector<T>,greater<T> >  /*從小到大排序,greater改爲less爲從大到小排序*/

               對於優先隊列裏元素爲一個結構體類型，可對比較函數進行重載，使其按照某一個屬性排序

2.基本操做

    1.Q.push()    在隊列中加入一個元素
    2.Q.pop()     刪除隊列優先級最高的元素(隊頂元素)
    3.Q.top()      返回優先隊列中優先級最高的元素(隊頂元素)
    4.Q.size()    返回優先隊列中元素的個數
    5.Q.empty() 若是優先隊列爲空則返回真

 優先隊列時間複雜度：O（logn）

 經過友元函數進行運算符重載：（優先隊列默認從大到小排，因此 '<' 表明的是從大到小，比較特殊！）

struct node{ int x; int y; friend bool operator < (node n1,node n2){ return n1.x < n2.x; //"<"爲從大到小排列，">"爲從小到大排列。  } };

三.雙向隊列(deque)

簡介：顧名思義，雙向

1.使用方法

    頭文件：#include <deque>

    聲明：deque <T> d_q;

2.基本操做

    1.front()          返回第一個元素
    2.back()          返回最後一個元素
    3.pop_back()   刪除尾部的元素
    4.pop_front()    刪除頭部的元素
    5.push_back()  在尾部加入一個元素
    6.push_front()   在頭部加入一個元素
    7.size()             返回雙向隊列中元素的個數
    8.clear()            刪除全部元素
    9.empty()          若是雙向隊列爲空則返回真

 

四.集合(set)

簡介：集合是實現了紅黑樹的平衡二叉檢索樹的一種數據結構。集合的互異性：同一個集合中的元素是互不相同的（敲黑板！）

1.使用方法

    頭文件：#include <set>

    聲明：set <T> s;

2.基本操做

    1.begin()      返回第一個元素的地址
    2.end()         返回最後一個元素的下一個位置的地址
    3.insert(key) 插入鍵值key
    4.erase(key) 刪除鍵值key的值
    5.erase(it)     刪除定位器it指向的值(指定地址)
    6.find(x)         返回找到x的位置,若是沒找到返回end()的位置。
    7.count(key) 返回集合中key值的個數,其實就是判斷有無的另外一種方法。
    8.lower_bound（x）返回不小於x的第一個數的位置,在set自動排序的基礎上去使用,很是方便。
    9.upper_bound（x）返回大於x的第一個數的位置,在set自動排序的基礎上去使用,很是方便。
   10.clear()  刪除全部元素
   11.empty() 若是集合爲空則返回真
   12.size()    返回集合擁有的元素個數

  set默認從小到大排序。

迭代器：（容器都能使用）

set<int>::iterator it;//定義前向迭代器 for(it=s.begin();it!=s.end();it++){ cout<<*it<<endl; } 

五.多重集合(multiset)

簡介：性質和使用方法與set基本相同。特別的是多重集合無set的互異性。

1.使用方法

    頭文件：#include <set>

    聲明：multiset <T> m_s;

2.基本操做與set相同  

在multiset中的erase()的功能比較特別：（特好用的一個特性）

    erase(it) 刪除定位器it指向的值(指定地址) /* it爲地址 */

    erase(x) 刪除集合裏面全部的x /* x爲具體的值 */

 

六.棧（stack後進先出）

簡介：棧做爲一種數據結構，是一種只能在一端進行插入和刪除操做的特殊線性表。（以 ''後進先出'' 爲原則）

1.使用方法

    頭文件：#include <stack>

    聲明：stack <T> sta;

2.基本操做 （棧基本操做雖然少,可是棧的特性超級無敵好用！）

    1.top() 返回最後一個元素
    2.pop() 刪除最後一個元素
    3.push() 在末尾加入一個元素
    4.empty() 若是棧爲空則返回真
    5.size() 返回棧中元素的個數

 

七.映射（map）

簡介：map爲從鍵（key）到值（value）的映射。而且map提供'' [] ''運算符,使得map能夠像數組同樣使用,所以map也稱爲''關聯數組''。（很是好用的一種STL）

 舉個栗子：例如能夠用一個map<string, int> month_name 來表示「月份名字到月份編號」的映射，而後用month_name["July"] = 7 這樣的方式來賦值。

1.使用方法

    頭文件：#include <map>

    聲明：map <T1,T2> m; 

2.基本操做

    1.insert() 插入元素

    2.empty() 若是映射爲空則返回真 

    3.size() 返回映射中元素的個數

    4.erase() 刪除元素

    5.clear() 清空

經驗之談：對於map，我基本上都拿來當數組用的。有時候數組下標沒法定到題目中要求的，能夠用映射解決。map的初始值爲0或空。map <string,int> m;此時若是m["July"]沒有賦值，那麼m["July"]=0。同理map <int,string> m; m[1]沒有賦值的話，m[1]='''';

八.STL之二分查找(binary_search()，lower_bound(),upper_bound() )

二分查找函數(時間複雜度O(logn))：binary_search();

 

頭文件：  #include<algorithm>

 

函數模板：binary_search(arr[],  size  ,  key)         

 

參數說明：       arr[]： 數組首地址

                         size：  數組元素個數

                         key：  須要查找的值

 

函數功能：  在數組中以二分法檢索的方式查找，若在數組(要求數組元素非遞減)中查找到key元素則返回其下標，若查找不到則返回值爲假。

 

lower_bound()函數和upper_bound()函數

    注意：lower_bound()和upper_bound()裏面的前兩個表明的分別是首地址和尾地址

   一、 upper_bound()：前閉後開區間進行二分查找查找的關鍵字的上界 返回容器中第一個值【大於】val的元素的iterator位置。

　使用方法( 擴展使用：nlogn的（最長不降子序列），upper_bound() )

    頭文件：#include <algorithm>

    使用前提：非降序列

    舉個例子:

　

 1 #include<iostream>  2 #include<algorithm>  3 using namespace std;  4  5 int main(){  6 int number[10]={10,11,12,13,14,15,16,17,18,19};  7 int pos=upper_bound(number,number+10,10)-number;  8 cout<<pos<<endl;//pos=1;  9 pos=upper_bound(number,number+10,14)-number; 10 cout<<pos<<endl;//pos=5 11 pos=upper_bound(number,number+10,19)-number; 12 cout<<pos<<endl;//pos=10  13 }

 

二、lower_bound()：前閉後開區間進行二分查找 返回容器中第一個值【大於或等於】val的元素的iterator位置。

    頭文件：#include <algorithm>

    使用前提：非降序列

    舉個例子:

 1 #include<iostream>  2 #include<algorithm>  3 using namespace std;  4  5 int main(){  6 int number[10]={10,11,12,13,14,15,16,17,18,19};  7 int pos=lower_bound(number,number+10,10)-number;  8 cout<<pos<<endl;//pos=0;  9 pos=lower_bound(number,number+10,14)-number; 10 cout<<pos<<endl;//pos=4 11 pos=lower_bound(number,number+10,19)-number; 12 cout<<pos<<endl;//pos=9 13 }

九.不定長數組（vector）

簡介：vector是同一種對象的集合，每一個對象都有一個對應的整數索引值。（簡單來講就是不定長數組）

1.使用方法

    頭文件：#include <vector>

    聲明：vector <T> v;

2.基本操做

    1.向量大小： vec.size();

    2.向量判空： vec.empty();

    3.末尾添加元素： vec.push_back();

    4.末尾刪除元素： vec.pop_back();

    5.訪問第一個元素： vec.front();

    6.訪問最後一個元素： vec.back();

    7.元素翻轉：reverse(vec.begin(), vec.end());

    8.sort(vec.begin(), vec.end()); //採用的是從小到大的排序

  vector可用於鄰接表存圖之類的。