前言:
- 本文面向已有 C 语言和部分算法基础的同学。
- 内容均是个人总结,由于还没有系统的学习过 C++ 的面向对象,也没有翻过 STL 的代码,均以实用的角度来讲,可能不严谨些。
- 接下来介绍的将是一些 C++ STL 容器的使用,特性及一些常用函数。然后还有部分好用的函数。都会以介绍加代码样例的方式写出。
STL:
Vector:
简介:
Vector 可以看做是一个不定长数组,可以对其进行插入元素,删除元素,按下标访问等基本操作。
重要的一点 Vector 是一个数组 而不是一个链表,例如对 Vector 进行插入操作,是基于元素的移位进行的,是 O(n)的复杂度而不是链表的 O(1),但是在其尾部添加元素时是 O(1),应该是内部可以自动优化。
vector 包含在 <vector>
头文件中。
基本操作:
首先创建一个 装着 int 类型元素的 vector。
ps:<int>
这里其实是使用了模板,具体看概念中的模板部分。 vector data;
接下来给 vector 添加元素,这里先向尾部添加元素,也是最常用的添加元素方式。
ps:这里添加是O(1)data.push_back(1);data.push_back(2);data.push_back(3);
接下来可以用下标访问 vector 里面的元素,和数组类似,输出之前插入的1,2,3
cout << data[0] << endl;cout << data[1] << endl;cout << data[2] << endl;
接下来是插入元素和删除元素。下面的插入是把 t 插入到 下标为 i 的位置上,原来 i 位置及其后面的元素,都往后移一位。删除是删除掉下标为 i 的元素,后面的元素全部前移一位。
ps:时间复杂度O(n)data.insert(data.begin() + i, t);data.erase(data.begin() + i);
定义 vector 数组时和普通类型一样使用即可
vector example[112345];example[233].push_back(666);
接下来是是一些常用的函数,将直接给出代码,代码中加入注释。
//返回 data 的大小,有 n 个元素即返回 n data.size(); //清空 data,恢复 data 的初始状态 data.clear(); //重新设置 data 的长度,可用来直接截短 data.resize(len);
进阶技巧:
了解 vector 使用了模板后,其实 vector 可以用来存 vector 的,例如:
vector> example; example.push_back(vector ()); example[0].push_back(1);
这里定义时 >> 用空格分开是编译器可能会把这里当成其他的关键字。
vector<int>()
表示定义一个空的储存 int 类型的 vector。 这里可能和 vector 数组有点类似,概念上是不同的,使用方法上也有差异。 同理 vector 也可以储存本文将要介绍的其他 STL 容器。 Map:
简介:
map容器常用来做映射,map的实现是用了数据结构的红黑树,通常来说是O(logn)比 hash 慢些,在一些时间限制不太紧的题中还是够用。
map 实现的是一种映射关系,详细见概念部分。 map 包含在头文件<map>
中。 基本使用:
首先创建一个map,这里需要给定两个类型,一个是用来当做访问下标(暂且这样将)的,另一个是储存的数据类型。
部分概念:
本部分内容较啰嗦仅供读者更好的理解后面的 STL 如何工作,只希望了解 STL 用法可以直接略过。
模板:
关于模板这个概念。举个例子,大概意思是,如果要定义一个求两个函数和的函数,需要两个参数 a 和 b,然后返回他们的和。通常来讲我定义函数时如果参数设为 int,那么我这个函数就不可以为 double 类型求和。这时候我需要再为 double 定义一个求和函数。但是你会发现,无不需要关什么 int double 类型,只要输入进来的两个变量,只要定义了他们类型之间的加法应该是什么样子就可以了。
比如说输入两个整型和浮点型,直接返回他们的和就可以了。有了模板这个概念后,我甚至可以给这两个函数输入两个矩阵 a = [1,2,3,4], b = [2,2,3,4],求这两个矩阵的和,只要我定义好两个矩阵相加应该是什么样的规则就好了。
这样以后更深入的话,就可以知道,这样可以实现类的多态。
意思是给我两个你自己定义的 结构体/对象 我要求他的和,你只要定义好这个数据类型相加应该是什么样的就好了,不用再去定义一个函数。接下来的 STL 容器都用了模板的概念,大概是 [容器名]<类型名> 这样的形式,然后类型那里可以随便填了(前提是有),int 也好,自己定义的结构体也好,运用上面的概念,STL 容器不关心他存的是上面类型,只要这个类型定义了某些运算应该符合什么样的规则就可以了。
迭代器:
这里可以当做指针对待,不再作详细介绍,[容器名].begin() 返回指向某容器首部的迭代器。
映射:
这里用数学里面的概念好了,意思是给定一个 x,对应一个唯一的 y。
亦可把 map 理解成一个下标为任意类型的数组,比如我可以用一个字符串当下标来储存一个整数。
这里用一下 Python 字典的概念好了,map 大概也是这个东西,map 中储存的是无数个 key:value 这样的键值对,不可存在同样的 key,访问 value,通过输入他的 key 来访问。