C++提高编程(五)

1 STL常用容器
1.1 set/multiset容器
1.1.1 set容器基本概念

简介：集合容器，也叫关联式容器，所有元素都会在插入时自动排序

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允许容器有重复的元素
1.1.2 set构造和赋值

功能描述：创建set容器以及赋值

构造：

  • setst; //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

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

//set容器构造和赋值
void printSet(set<int>&s) {
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01() {
    set<int>s1;

    //插入数据，只有insert方式
    s1.insert(10);
    s1.insert(99);
    s1.insert(66);
    s1.insert(88);
    s1.insert(66);

    //遍历容器
    //set容器的特点：所有元素插入时会被自动排序
    //set容器不允许插入重复值
    printSet(s1);

    //拷贝构造
    set<int>s2(s1);
    printSet(s2);

    //赋值
    set<int>s3;
    s3 = s2;
    printSet(s3);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

在这里插入图片描述

1.1.3 set容器大小和交换

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>
#include<set>
using namespace std;

//set容器大小和交换
void printSet(set<int>&s) {
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
//大小
void test01() {
    set<int>s1;
    //插入数据
    s1.insert(88);
    s1.insert(68);
    s1.insert(66);
    s1.insert(86);

    //打印容器
    printSet(s1);

    //判断是否为空
    if (s1.empty()) {
        cout << "s1为空" << endl;
    }
    else {
        cout << "s1不为空" << endl;
        cout << "元素个数为：" << s1.size() << endl;
    }
}
//交换
void test02() {
    set<int>s1;
    s1.insert(88);
    s1.insert(68);
    s1.insert(66);
    s1.insert(86);

    set<int>s2;
    s2.insert(8);
    s2.insert(6);
    s2.insert(666);
    s2.insert(866);

    cout << "交换前：" << endl;
   
    //打印容器
    printSet(s1);
    printSet(s2);

    cout << "交换后：" << endl;
    s1.swap(s2);
    printSet(s1);
    printSet(s2);

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

输出结果为：

在这里插入图片描述

1.1.4 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
  • 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(elem); //删除容器中值为elem的元素
#include <iostream>
#include<set>
using namespace std;

//set容器 插入和删除
void printSet(set<int>&s) {
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01() {
    set<int>s1;
    //插入
    s1.insert(99);
    s1.insert(89);
    s1.insert(98);
    s1.insert(88);

    //遍历
    printSet(s1);

    //删除
    s1.erase(s1.begin());
    printSet(s1);

    //删除重载版本
    s1.erase(89);
    printSet(s1);

    //清空
    s1.erase(s1.begin(),s1.end());
    //s1.clear();
    printSet(s1);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

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1.1.5 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，若存在返回该元素的迭代器，不存在返回set.end();
  • count(key); //统计key的元素个数
#include <iostream>
#include<set>
using namespace std;

//set容器 查找和统计
void test01() {
    //查找
    set<int>s1;
    //插入数据
    s1.insert(88);
    s1.insert(89);
    s1.insert(98);
    s1.insert(99);

    //查找
   set<int>::iterator pos= s1.find(88);//用一个迭代器去接收查找到的结果
   if (pos != s1.end()) {
       cout << "找到元素" << *pos<<endl;
   }
   else {
       cout << "未找到元素" << endl;
   }
}
//统计
void test02() {
    //查找
    set<int>s1;
    //插入数据
    s1.insert(88);
    s1.insert(89);
    s1.insert(98);
    s1.insert(99);
    s1.insert(88);
    s1.insert(88);

    //统计88的个数
    //对于set而言，统计的结果要么是0，要么是1，因为它不允许容器中有重复的数
    int num = s1.count(88);
    cout << "num=" << num << endl;
}
int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

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1.1.6 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，判断插入是否成功
  • multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据
#include <iostream>
#include<set>
using namespace std;

//set容器和multiset容器的区别
void test01() {
    set<int>s;
    //set会返回一个对组的类型，同时还有一个bool值判断它的返回结果成功还是失败
    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;//只会返回一个迭代器，没有判断不会重复检测
    //允许插入重复的值
    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;
}

输出结果为：

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1.1.7 pair对组的创建

功能描述：成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

两对创建方式：

  • pair<type,type>p(value1,value2);
  • pair<type,type>p=make_pair(value1,value2);
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

//pair对组的创建
void test01() {
    //第一种方式
    pair<string, int>p("Tom", 88);
    cout << "姓名：" << p.first << "年龄：" << p.second << endl;

    //第二种方式
    pair<string, int>p2 = make_pair("yzx", 22);
    cout << "姓名：" << p2.first << "年龄：" << p2.second << endl;
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

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1.1.8 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1：set存放内置数据类型

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

//set容器排序
//仿函数
class MyCompare {
public:
    bool operator()(int v1, int v2)const{
        return v1 > v2;
    }
};

//list排序中的降序操作
//bool MyCompare(int v1, int v2) {
//    //降序，就让第一个数>第二个数
//    return v1 > v2;
//}
void test01() {
    set<int>s1;
    s1.insert(88);
    s1.insert(98);
    s1.insert(89);
    s1.insert(898);
    s1.insert(988);

    //打印数据
    for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

   
    //指定排序规则为从大到小
    set<int,MyCompare>s2;
    s2.insert(88);
    s2.insert(98);
    s2.insert(89);
    s2.insert(898);
    s2.insert(988);

    for (set<int,MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

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示例2：set存放自定义数据类型·

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

//set容器排序，存放自定义数据类型
class Person {
public:
    Person(string name,int age) {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
//仿函数
class comparePerson {
public:
    bool operator()(const Person& p1, const Person& p2)const{

        //按照年龄降序
        return p1.m_Age > p2.m_Age;
    }
};
void test01() {
    //自定义数据类型，都会指定排序规则
    set<Person,comparePerson>s;
    //创建Person对象
    Person p1("刘备", 88);
    Person p2("张飞", 68);
    Person p3("孙尚香", 18);
    Person p4("貂蝉", 28);
    s.insert(p1);
    s.insert(p2);
    s.insert(p3);
    s.insert(p4);

    //遍历
   for (set<Person,comparePerson>::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;
}

输出结果为：

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1.2map/multimap容器
1.2.1 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key值元素
1.2.2 map构造和赋值

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

//map容器  构造和赋值
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>m;

    //插入值
    m.insert(pair<int, int>(1, 66));
    m.insert(pair<int, int>(4, 686));
    m.insert(pair<int, int>(3, 6886));
    m.insert(pair<int, int>(2,8888));

    printMap(m);

    //拷贝构造
    map<int, int>m2(m);
    printMap(m2);

    //赋值
    map<int, int>m3;
    m3 = m2;
    printMap(m3);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

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1.2.3 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
#include <iostream>
#include<map>
using namespace std;

//map容器 大小和交换
 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;

}
//大小
void test01() {
    map<int, int>m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 99));
    m.insert(pair<int, int>(4, 999));
    m.insert(pair<int, int>(2, 899));
    m.insert(pair<int, int>(3, 499));

    if (m.empty()) {
        cout << "m为空" << endl;
    }
    else {
        cout << "m不为空" << endl;
        cout << "m的大小为：" << m.size() << endl;
    }
}
//交换
void test02() {
    map<int, int>m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 99));
    m.insert(pair<int, int>(4, 999));
    m.insert(pair<int, int>(2, 899));
    m.insert(pair<int, int>(3, 499));

    map<int, int>m2;
    m2.insert(pair<int, int>(7, 88));
    m2.insert(pair<int, int>(6, 988));
    m2.insert(pair<int, int>(8, 889));
    m2.insert(pair<int, int>(5, 489));

    cout << "交换前：" << endl;
    printMap(m);
    printMap(m2);

    m.swap(m2);
    cout << "交换后：" << endl;
    printMap(m);
    printMap(m2);
}
int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

在这里插入图片描述

1.2.4 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，返回下一个元素的迭代器
  • 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>
#include<map>
using namespace std;

//map容器 插入和删除
 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;
    //插入
    //第一种
    m.insert(pair<int, int>(1, 88));

    //第二种
    m.insert(make_pair(2, 66));

    //第三种
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 666));

    //第四种
    m[4] = 888;

    //[]不建议插入，用途，可以利用key访问value
    cout <<m[4] << endl;//40
    cout << m[5] << endl;//没有5会自动创建一个默认值为0的value
    printMap(m);

    //删除
    m.erase(m.begin());//删除第一个元素
    printMap(m);

    m.erase(3);//按照key删除，与value无关
    printMap(m);

    //清空
    m.erase(m.begin(), m.end());
    //m.clear();
    printMap(m);
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果为：

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1.2.5 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();
  • coint(key); //统计key的元素个数
#include <iostream>
#include<map>
using namespace std;

//map容器 查找和统计
void test01() {
    //查找
    map<int, int>m;
    m.insert(pair<int,int>(1, 88));
    m.insert(pair<int,int>(3, 66));
    m.insert(pair<int,int>(2, 868));

   map<int,int>::iterator pos= m.find(3);
   if (pos != m.end()) {
       cout << "查到了元素key=" << pos->first << "value="<<pos->second<<endl;

   }
   else {
       cout << "未找到元素" << endl;
   }
   //统计
   //map不允许插入重复的key元素，count统计而言，结果要么是0，要么是1
   //multimap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;
}

输出结果为：

在这里插入图片描述

1.2.6 map容器排序

默认规则是按照key从小到大排序，利用仿函数，可以改变排序规则

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

class MyCompare {
public:
    bool operator()(int v1, int v2)const {
        //降序
        return v1 > v2;
    }
};
//map容器 排序
void test01() {
    map<int, int,MyCompare>m;
    m.insert(pair<int,int>(1, 88));
    m.insert(pair<int,int>(3, 66));
    m.insert(pair<int,int>(2, 868));

   for (map<int, int,MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
        cout << "key="<<(*it).first << "value="<<(*it).second<<endl;
    }
    cout << endl;

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

输出结果为：

在这里插入图片描述

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