本阶段只要针对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

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，她只是一个框架

• 模板的通用并不是万能的

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

函数模板语法

函数模板的作用：

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表示

语法：

template<typename T>
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;

//函数模板
//交换整型函数
void swapInt(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//交换浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b) {
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//利用模板提供通用的交换函数
//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是一个通用的数据类型
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;

	//swapInt(a, b);

	//利用模板实现交换
	//两种方式使用模板
	//1、自动类型推导
	mySwap(a, b);

	//2、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

函数模板的注意事项

注意事项：

• 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型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;

//利用模板提供通用的交换函数
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b){
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

// 1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
void test01(){
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';

	mySwap(a, b); // 正确，可以推导出一致的T
	//mySwap(a, c); // 错误，推导不出一致的T类型
}

// 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，模板不能独立使用，必须确定出T的类型
	func<int>(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板
}

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

总结：

• 使用模板时必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一致的类型

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char数组和int数组进行测试

#include<iostream>
using namespace std;

//交换的函数模板
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b){
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

template<class T> // 也可以替换成typename
//利用选择排序，进行对数组从大到小的排序
void mySort(T arr[], int len){
	for (int i = 0; i < len; i++){
		int max = i; //最大数的下标
		for (int j = i + 1; j < len; j++){
			if (arr[max] < arr[j]){
				max = j;
			}
		}
		//如果最大数的下标不是i，交换两者
		if (max != i) {
			mySwap(arr[max], arr[i]);
		}
	}
}

template<typename 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[] = "agehsnde";
	int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
	mySort(charArr, num);
	printArray(charArr, num);
}

void test02(){
	//测试int数组
	int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };
	int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
	mySort(intArr, num);
	printArray(intArr, num);
}

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

总结： 模板可以提高代码复用，需要熟练掌握

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的方式，可以发生隐式类型转换

#include<iostream>
using namespace std;

//普通函数与函数模板的区别
//1.普通函数调用可以发生隐式类型转换
//2.函数模板 用自动类型推到，不可以发生隐式类型转换
//3.函数模板 用显示指定类型，可以发生隐式类型转换

//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;
}

//使用函数模板时，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, c) << endl; //正确，将char类型的'c'隐式转换为int类型  'c' 对应 ASCII码 99

	//myAdd02(a, c); // 报错，使用自动类型推导时，不会发生隐式类型转换

	myAdd02<int>(a, c); //正确，如果用显示指定类型，可以发生隐式类型转换
}

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，因为可以自己确定通用类型T

普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下:

1. 如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数

2. 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板

3. 函数模板也可以发生重载

4. 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板

#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 << "调用的普通函数" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b){
	cout << "调用的模板" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c){
	cout << "调用重载的模板" << endl;
}

void test01(){
	//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
	// 注意 如果告诉编译器  普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到
	int a = 10;
	int b = 20;
	myPrint(a, b); //调用普通函数

	//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
	myPrint<>(a, b); //调用函数模板

	//3、函数模板也可以发生重载
	int c = 30;
	myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板

	//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	myPrint(c1, c2); //调用函数模板
}

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

总结： 既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性

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，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现了

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，可以为这些特定的类型提供具体化的模板

#include<iostream>
using namespace std;

//模板的局限性
//模板并不是万能的，有些特定的数据类型，需要具体化方式做特殊实现

class Person{
public:
	Person(string name, int age){
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

//普通函数模板
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b){
	if (a == b){
		return true;
	}
	else{
		return false;
	}
}

//具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
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;
	//内置数据类型可以直接使用通用的函数模板
	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", 10);
	//自定义数据类型，不会调用普通的函数模板
	//可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型
	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

类模板

类的模板语法

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制定，用一个虚拟的类型来代表。

语法：

template<typename T>
类

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;

#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType>
class Person{
public:
	Person(NameType name, AgeType age){
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson(){
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

void test01(){
	// 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型
	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

类模板与函数模板的区别

类模板与函数模板区别主要有两点：

1. 类模板没有自动类型推导的使用方式

2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数

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

//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person{
public:
	Person(NameType name, AgeType age){
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson(){
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//1、类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01(){
	// Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候，不可以用自动类型推导
	Person <string, int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式，使用类模板
	p.showPerson();
}

//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02(){
	Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数
	p.showPerson();
}

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

总结：

• 类模板使用只能用显示指定类型方式

• 类模板中的模板参数列表可以有默认参数

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机是有区别的：

• 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时才创建

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，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时再生成

	void fun1() { obj.showPerson1(); }
	void fun2() { obj.showPerson2(); }

};

void test01()
{
	MyClass<Person1> m;

	m.fun1();

	//m.fun2();//编译会出错，说明函数调用才会去创建成员函数
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，在调用时才去创建

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：

1. 指定传入的类型 — 直接显示对象的数据类型

2. 参数模板化 — 将对象中的参数变为模板进行传递

3. 整个类模板化 — 将这个对象类型 模板化进行传递

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

//类模板对象做函数参数
//1.指定传入类型
//2.参数模板化
//3.整个类模板化

//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person{
public:
	Person(NameType name, AgeType age){
		this->mName = name;
		this->mAge = age;
	}
	void showPerson(){
		cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
	}
public:
	NameType mName;
	AgeType mAge;
};

//1、指定传入的类型
void printPerson1(Person<string, int>& p){
	p.showPerson();
}
void test01(){
	Person <string, int >p("孙悟空", 100);
	p.showPerson();
	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 << "T2的类型为： " << typeid(T2).name() << endl;
}
void test02(){
	Person <string, int >p("猪八戒", 90);
	printPerson2(p);
}

//3、整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T& p){
	cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl;
	p.showPerson();

}
void test03(){
	Person <string, int >p("唐僧", 30);
	printPerson3(p);
}

int main() {
	test01();
	test02();
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参

• 使用比较广泛是第一种：指定传入的类型

类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：

• 当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中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，子类也需变为类模板

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

template<class T>
class Base{
	T m;
};

//class Son:public Base  //错误，c++编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承
//必须指定一个类型
class Son :public Base<int> {
};
void test01(){
	Son c;
}

//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型
template<class T1, class T2>
class Son2 :public Base<T2>{
public:
	Son2(){
		cout << typeid(T1).name() << endl;
		cout << typeid(T2).name() << endl;
	}
};

void test02(){
	Son2<int, char> child1;
}

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

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

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

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

//类模板中成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
	//成员函数类内声明
	Person(T1 name, T2 age);
	void showPerson();

public:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

//构造函数 类外实现
//类外实现必须再一次告诉编译器模板
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;
}

总结：类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表

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是约定俗成的名称，并不是强制

//hpp file
#pragma once
#include<iostream>
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 << "name: " << this->m_Name << " age: " << this->m_Age << endl;
}

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

//第一种解决方法
#include"Person.hpp"

//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

//类模板的分文件编写
//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 << "name: " << this->m_Name << " age: " << this->m_Age << endl;
//}

void test01() {
	Person<string, int>P("tom", 18);
	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

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

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

//2、全局函数配合友元  类外实现 - 先做函数模板声明，下方在做函数模板定义，在做友元
template<class T1, class T2> class Person;

//如果声明了函数模板，可以将实现写到后面，否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到
//template<class T1, class T2> void printPerson2(Person<T1, T2> & p);

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

template<class T1, class T2>
class Person{
	//1、全局函数配合友元   类内实现
	friend void printPerson(Person<T1, T2>& p){
		cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl;
	}

	//全局函数配合友元  类外实现
	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("Jerry", 30);
	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

类模板案例

案例描述: 实现一个通用的数组类，要求如下：

• 可以对内置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

//hpp file
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;

template <class T>
class MyArray {

public:
	//构造
	MyArray(int capacity) {
		cout << "构造函数调用" << 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 << "拷贝构造函数调用" << endl;
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;
		//浅拷贝问题会导致数据在堆区重复释放
		//this->pAddress = arr.pAddress;
		//重新申请空间
		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
	//自身类型的引用作为返回，方便链式编程
	MyArray& operator = (const MyArray& arr) {
		cout << "重载等号函数调用" << endl;
		//先判断原来堆区是否有数据，如果有要先释放
		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 < arr.m_Size; i++) {
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
		return *this;
	}

	//尾插法
	void Push_Back(const T& val) {
		if (this->m_Capacity == this->m_Size) {
			cout << "filled" << endl;
			return;
		}
		this->pAddress[this->m_Size] = val;//在数组末尾插入数据
		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) {
			cout << "no massage";
			return;
		}
		this->m_Size--;
	}

	//通过下标的方式访问数组中的元素
	T& operator[](int index) {
		return this->pAddress[index];
	}

	//返回数组的容量
	int getCapacity() {
		return this->m_Capacity;
	}

	//返回数组的大小
	int getSize() {
		return this->m_Size;
	}

	//析构
	~MyArray() {
		cout << "析构函数调用" << endl;
		if (this->pAddress != NULL) {
			delete[]this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;//把指针滞空，防止出现野指针。
		}
	}

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
};

//main file
#include<iostream>
using namespace std;
#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);
//	MyArray<int> arr2(arr1);
//	MyArray<int> arr3(100);
//	arr3 = arr1;

	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" << endl;
	printIntArray(arr1);
	MyArray<int> arr2(arr1);

	cout << "arr2的打印输出" << endl;
	printIntArray(arr2);
	//尾删
	arr2.Pop_Back();
	cout << "arr2尾删后" << endl;
	cout << "arr2尾删后大小" <<arr2.getSize() << endl;
	cout << "arr2尾删后容量大小" <<arr2.getCapacity() << endl;
	printIntArray(arr2);

}

//测试自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(){};
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void printPersonArray(MyArray<Person>& arr) {
	for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) {
		cout << "name: " << arr[i].m_Name << " age: " << arr[i].m_Age << endl;
	}
}

void test02() {
	MyArray<Person> arr4(10);

	Person p1("tom", 25);
	Person p2("yang", 10);
	Person p3("niu", 12);
	Person p4("ma", 13);
	Person p5("gou", 14);

	//将数据插入到数组中
	arr4.Push_Back(p1);
	arr4.Push_Back(p2);
	arr4.Push_Back(p3);
	arr4.Push_Back(p4);
	arr4.Push_Back(p5);

	//打印数组
	printPersonArray(arr4);
	cout << "arr2大小" << arr4.getSize() << endl;
	cout << "arr2容量大小" << arr4.getCapacity() << endl;
}

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

2. STL初识

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

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

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

1. 容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。

2. 算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等

3. 迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。

4. 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。

5. 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。

6. 空间配置器：负责空间的配置与管理。

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: 强调值的排序，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(Algorithms)

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。例如拷贝，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，例如查找、计数、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，而又无需暴露该容器的内部表示方式。

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

容器算法迭代器初识

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

vector存放内置数据类型

容器： vector

算法： for_each

迭代器： vector<int>::iterator

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

//vector容器存放内置数据类型  vector ：向量

void myPrint(int val) {
	cout << val <<" ";
}

void test01() {
	//创建了一个vector的容器,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);

	//通过迭代器访问容器中的数据
	//起始迭代器，指向容器中第一个元素
	vector<int>::iterator itBegin = v.begin();
	//结束迭代器，指向容器中最后一个元素的下一个位置
	vector<int>::iterator itEnd = v.end();

	//第一种遍历方法
	while (itBegin != itEnd) {
		cout << *itBegin<<" ";
		itBegin++;
	}
	cout << endl;

	//第二种遍历方法
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//第三种遍历方式 利用STL中提供的遍历算法
	//回调
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

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

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

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

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		mName = name;
		mAge = age;
	}
public:
	string mName;
	int mAge;
};
//存放对象
void test01() {

	vector<Person> v;

	//创建数据
	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
    //it 本质是一个指针，可以解引用.出 也可以->出
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;
	}
}

//放对象指针
void test02() {

	vector<Person*> v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

    //这里it是一个二级指针*it是一个指针
    //*it就是 vertor后面<>中的类型
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		Person* p = (*it);
		cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
	}
}

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

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

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

//容器嵌套容器
void test01() {

	vector< vector<int> >  v;

	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;

	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);
	}

	//将容器元素插入到vector v中
	//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，把所有数据遍历一遍
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		//（*it）-----容器 vertor<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- 常用容器

string容器

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，由类内部进行负责

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(const 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>
#include <string>
using namespace std;

/*
+ `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(const 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
*/

//string的构造函数

void test01() {
	string s1; // 默认构造

	const char* str= "hello world";
	string s2(str); // c 语言的字符串也可以构造c++字符串
	cout << "s2 = " << s2 << endl;

	string s3(s2); // 拷贝构造
	cout << "s3 = " << s3 << endl;

	string s4(10, 'a');
	cout << "s4 = " << s4 << endl;

	string str1("hello world");// 与第二种一样
	cout  << str1 << endl;
}

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

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); //把字符串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>
#include <string>
using namespace std;
//string的赋值操作
/*
+ `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);` //把字符串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
*/

void test01() {
	string str1;
	str1 = "hello world";
	cout << str1 << endl;

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

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

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

	string str5;
	str5.assign("hello c++",2);
	cout << str5 << endl;

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

	string str7;
	str7.assign(5,'a');
	cout << str7 << endl;

}

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

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>
#include <string>
using namespace std;
//string的拼接操作
/*
+ `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
*/

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",6); //存入前五个字符
	cout << str3 << endl;

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

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

}

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

string查找和替换

功能描述：

• 查找：查找指定字符串是否存在

• 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第一次出现位置,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

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

//string的查找和替换
/*
+ `int find(const string& str, int pos = 0) const;`//查找str第一次出现位置,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
*/

//1.查找
void test01() {
	//find
	string str1 = "abcdefgde";
	//有的话返回第一出现位置，没有的话返回-1.
	int pos = str1.find("de");
	cout << pos << endl;

	//rfind
	pos = str1.rfind("de");
	cout << pos << endl;
	//rfind 和 find 的区别
	//rfind是从右往左查，find是从左往右查
}

//2.替换
void test02() {
	//从一号位置起，三个位置替换为 五个字符
	string str1 = "abcdefg";
	cout << str1 << endl;
	str1.replace(1, 3, "12345");
	cout << str1 << endl;

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

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>
#include <string>
using namespace std;

/*
+ `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
*/

//string的比较
void test01() {
	string str1 = "xello";
	string str2 = "hello";

	if (str1.compare(str2) == 0) {
		cout << "str1 = str2" << endl;
	}
	else if (str1.compare(str2) >0 ) {
		cout << "str1 > str2" << endl;
	}
	else {
		cout << "str1 < str2" << endl;
	}

}

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

string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

• char& operator; //通过[]方式取字符

• char& at(int n); //通过at方法获取字符

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

//string 字符存取

void test01() {
	string str = "hello";
	//cout << str << endl;

	//1.通过[]访问单个字符,访问就是读
	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//2.通过at方式访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
		cout << str.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	//修改单个字符
	str[0] = 'x';
	cout << str << endl;
	str.at(0) = 'h';
	cout << str << endl;

}

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

string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 = npos); //删除从Pos开始的n个字符

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

/*
+ `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 = npos);` //删除从Pos开始的n个字符
*/

//string 插入与删除

void test01() {

	//插入
	string str = "hello";
	str.insert(1, "123456");
	cout << str << endl;

	//删除
	str.erase(1, 6);
	cout << str << endl;
}

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

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>
#include <string>
using namespace std;

/*
+ `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
*/

//string 字串

void test01() {
	string str = "abcdef";
	string subStr = str.substr(1, 3);
	cout << subStr << endl;
}

//实用操作
void test02() {
	string email = "zhangsan@sina.com";
	//从邮件名中获取用户信息
	int pos = email.find("@");

	string usrName = email.substr(0, pos);
	cout << usrName << endl;

}

int main() {
	//test01();
	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

vector容器

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：

• 不同之处在于数组是静态空间，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

vector构造函数

功能描述：

• 创建vector容器

函数原型：

• 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。

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

//打印vector
void printVector( vector <int> & v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//vector容器的构造
void test01() {
	//默认构造 无参构造
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

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

	//n个element的方式  10个100
	vector<int>v3(10, 100);
	printVector(v3);

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

}

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

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。

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
/*
+ `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。
*/

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//vector赋值操作
void test01() {
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	//赋值 operator =
	vector<int> v2;
	v2 = v1;
	printVector(v2);

	//assign
	vector<int> v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end()); //前闭后开区间区不到end，end是最后一位的下一位
	printVector(v3);

	//n个element的方式赋值
	vector<int> v4;
	v4.assign(10,100);
	printVector(v4);

}

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

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 bool

• capacity(); //容器的容量

• size(); //返回容器中元素的个数

• resize(int 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。

• 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

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
//vector容器的容量和大小操作

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);
	}
	printVector(v1);

	if (v1.empty()) {
		cout << "v1 is empty" << endl;
	}
	else {
		cout << "v1 is not empty" << endl;
		//容量 大于等于 大小
		cout << "the capacity of v1 is :" << v1.capacity() << endl;
		cout << "the size of v1 is :" << v1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	//如果指定的比原来长，默认用0填充新的位置
	//或者自行指定用什么填充
    //如果短了，会自动删除 多余部分
	//v1.resize(15);
	v1.resize(15,100);
	printVector(v1);
}

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

总结：

• 判断是否为空 — empty

• 返回元素个数 — size

• 返回容器容量 — capacity

• 重新指定大小 — resize

vector插入和删除

功能描述：

• 对vector容器进行插入、删除操作

函数原型：

• 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); //删除迭代器指向的元素

• 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

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
//vector容器的插入和删除

/*
+ `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);` //删除迭代器指向的元素
+ `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
*/

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;
	//尾插法
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	//尾删操作
	v1.pop_back();
	printVector(v1);

	//插入
	//第一个参数是迭代器
	v1.insert(v1.begin(), 100);
	printVector(v1);

	v1.insert(v1.begin(),2 ,1000);
	printVector(v1);

	//删除
	//参数也是迭代器
	v1.erase(v1.begin());
	printVector(v1);

	v1.erase(v1.begin(),v1.end());//清空
	printVector(v1);
}

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

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>
#include<vector>
using namespace std;
//vector容器数据存取

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;
	//尾插法
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}

	//利用[]访问数组元素
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//利用at方式访问
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	//获取第一个元素 与 最后一个元素
	cout << "第一个元素为" << v1.front() << " 最后一个元素" << v1.back() << endl;
}

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

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

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

//1.基本使用
void test01() {
	//交换前
	cout << "交换前" << endl;
	vector<int>v1;
	//尾插法
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int>v2;
	for (int i = 9; i > -1; i--) {
		v2.push_back(i);
	}
	printVector(v2);
	//交换后
	cout << "交换后" << endl;
	v1.swap(v2);
	printVector(v1);
	printVector(v2);
}

//2.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 << "capacity of v is :" << v.capacity() << endl;
	cout << "size of v is :" << v.size() << endl;
	v.resize(3);//重新指定大小
	cout << "capacity of v is :" << v.capacity() << endl;
	cout << "size of v is :" << v.size() << endl;

	//巧用swap收缩
	//vector<int>(v)是匿名对象，利用拷贝构造创造了一个没有名字的新对象
	//用新对象和以前的V进行交换
	vector<int>(v).swap(v);
	cout << "capacity of v is :" << v.capacity() << endl;
	cout << "size of v is :" << v.size() << endl;
}

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

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

函数原型：

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

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

//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>v;
	//利用reserve来预留空间
	v.reserve(100000);
	int num = 0;//统计开辟次数
	//每一次开辟新空间会有新的首地址。
	int* p = NULL;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		v.push_back(i);
		if (p != &v[0]) {
			p = &v[0];
			num++;
		}
	}
	cout << num << endl;
}

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

总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间

deque容器

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，使得使用deque时像一片连续的内存空间

中控器中存放每个缓存区的地址，缓存区存放具体数据，所以头部插入删除数据快，但是访问慢

• deque容器的迭代器也是支持随机访问的

deque构造函数

功能描述：

• deque容器构造

函数原型：

• deque<T> deqT; //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

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

void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
//deque构造
void test01() {

	deque<int> d1; //无参构造函数
	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);

	deque<int>d4 = d3;
	printDeque(d4);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

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。

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

void printDeque(const deque<int>& d){
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
//赋值操作
void test01(){
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);

	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;
}

deque大小操作

功能描述：

• 对deque容器的大小进行操作,deque没有容量这个概念，不需要容量

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,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。

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

void printDeque(const deque<int>& d){
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//大小操作
void test01(){
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	//判断容器是否为空
	if (d1.empty()) {
		cout << "d1为空!" << endl;}
	else {
		cout << "d1不为空!" << endl;
		//统计大小
		cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	d1.resize(15, 1);
	printDeque(d1);

	d1.resize(5);
	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

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>

void printDeque(const deque<int>& d){
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
//两端操作
void test01(){
	deque<int> d;
	//尾插
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	//头插
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);

	//尾删
	d.pop_back();
	//头删
	d.pop_front();
	printDeque(d);
}

//插入
void test02()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 1000);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 2, 10000);
	printDeque(d);

	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
	printDeque(d);

}

//删除
void test03()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	d.erase(d.begin());
	printDeque(d);

	d.erase(d.begin(), d.end());
	d.clear();
	printDeque(d);
}

int main() {
	//test01();
	//test02();
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

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 printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}

//数据存取
void test01()
{

	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
		cout << d.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "front:" << d.front() << endl;

	cout << "back:" << d.back() << endl;

}

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

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

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

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> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);
	//排序
	sort(d.begin(), d.end());
	printDeque(d);

}

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

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可

案例-评委打分

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。

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容器中分数排序，去除最高和最低分

4. deque容器遍历一遍，累加总分

5. 获取平均分

#include<iostream>
#include<deque>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <ctime>

using namespace std;
//选手类
class Person{
public:
	Person(string name, int score){
		this->m_Name = name;
		this->m_Score = score;
	}

	string m_Name; //姓名
	int m_Score;  //平均分
};

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++){
		//将评委的分数 放入到deque容器中
		deque<int>d;
		for (int i = 0; i < 10; i++){
			int score = rand() % 41 + 60;  //   rand() %41 是指产生0~40中的随机数  60 ~ 100
			d.push_back(score);
		}

		//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;
		//for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
		//{
		//	cout << *dit << " ";
		//}
		//cout << endl;

		//排序
		sort(d.begin(), d.end());

		//去除最高和最低分
		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;  //存放选手容器
	createPerson(v);

	//测试
	//for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	//{
	//	cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
	//}

	//2、给5名选手打分
	setScore(v);

	//3、显示最后得分
	showScore(v);

	system("pause");
	return 0;
}

stack（栈）容器

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，它只有一个出口

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

栈结构 符合先进后出的数据结构

栈中进入数据称为 — 入栈 push

栈中弹出数据称为 — 出栈 pop

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>

//栈容器常用接口
void test01(){
	//创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
	stack<int> s;

	//向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈
	s.push(10);
	s.push(20);
	s.push(30);

	cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;

	//只是看一看 不是遍历 因为看一眼就需要拿出去
	while (!s.empty()) {
		//输出栈顶元素
		cout << "栈顶元素为： " << s.top() << endl;
		//弹出栈顶元素
		s.pop();
	}
	cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
}

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

queue(队) 容器

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

队列中只有队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

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(); //从队头移除第一个元素

• 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>
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("唐僧", 30);
	Person p2("孙悟空", 1000);
	Person p3("猪八戒", 900);
	Person p4("沙僧", 800);

	//向队列中添加元素  入队操作
	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);

	//队列不提供迭代器，更不支持随机访问
	while (!q.empty()) {
		//输出队头元素
		cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name
			<< " 年龄： " << q.front().m_Age << endl;

		cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name
			<< " 年龄： " << q.back().m_Age << endl;

		cout << endl;
		//弹出队头元素
		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

• 返回队头元素 — front

• 返回队尾元素 — back

• 判断队是否为空 — empty

• 返回队列大小 — size

list容器

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连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的

链表的组成：链表由一系列结点组成

结点的组成：一个是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

prev前一节结点

next下一个节点

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的优点：

• 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（遍历）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

list构造函数

功能描述：

• 创建list容器

函数原型：

• list<T> lst; //list采用采用模板类实现,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。

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

/*
+ `list<T> lst;` //list采用采用模板类实现,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。
*/

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的容器 默认构造
	list<int>L1;
    //添加数据
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	printList(L1);

    //区间构造
	list<int>L2(L1.begin(), L1.end());
	printList(L2);

    //拷贝构造
	list<int>L3(L2);
	printList(L3);

    //n个element
	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，熟练掌握即可

list 赋值和交换

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); //重载等号操作符

• swap(lst); //将lst与本身的元素互换。

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

//list赋值与交换操作

void printList(const list<int>& L) {
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//赋值
void test01(){
	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);
	printList(L1);

	//赋值
	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);

	cout << endl;

	L1.swap(L2);

	cout << "交换后： " << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);
}

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

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。

• 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，则末尾超出容器长度的元素被删除。

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

void printList(const list<int>& L) {
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//大小操作
void test01(){
	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	if (L1.empty()){
		cout << "L1为空" << endl;
	}
	else{
		cout << "L1不为空" << endl;
		cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	L1.resize(10,5);
	printList(L1);

	L1.resize(2);
	printList(L1);
}

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

总结：

• 判断是否为空 — empty

• 返回元素个数 — size

• 重新指定个数 — resize

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,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();//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，返回下一个数据的位置。

• remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

pos 与 end全是迭代器

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

void printList(const list<int>& L) {
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//插入和删除
void test01(){
	list<int> L;
	//尾插
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);
	//头插
	L.push_front(100);
	L.push_front(200);
	L.push_front(300);

	printList(L);

	//尾删
	L.pop_back();
	printList(L);

	//头删
	L.pop_front();
	printList(L);

	//插入
	list<int>::iterator it = L.begin();
	L.insert(++it, 1000);
	printList(L);

	//删除
	it = L.begin();
	L.erase(++it);
	printList(L);

	//移除
	L.push_back(10000);
	L.push_back(10000);
	L.push_back(10000);
	printList(L);
	L.remove(10000);
	printList(L);

	//清空
	L.clear();
	printList(L);
}

int main() {
	test01();
	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

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 <string>
#include <list>

//数据存取
void test01(){
	list<int>L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
	//cout << L1[0] << endl; //错误  不支持[]方式访问数据
	cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl;

	//list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问
	list<int>::iterator it = L1.begin();
	it++;//it++是对的 但是it+1是错的
	it--;
	//it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1
}

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

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

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#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 val1, int val2){
	return val1 > val2;
}

//反转和排序
void test01(){
	list<int> L;
	L.push_back(90);
	L.push_back(30);
	L.push_back(20);
	L.push_back(70);
	printList(L);

	//反转容器的元素
	L.reverse();
	printList(L);

	//排序
	//所有不支持随机访问的迭代器容器，不可以用标准算法
	//不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供一些对应的算法
	L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
	printList(L);

	L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小
	printList(L);
}

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

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，如果年龄相同按照身高进行降序

#include<iostream>
using namespace std;
#include <list>
#include <string>
//list 排序案例 对于自定义类型

//按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序

class Person {
public:
	Person(string name, int age, int height) {
		m_Name = name;
		m_Age = age;
		m_Height = height;
	}
	string m_Name;  //姓名
	int m_Age;      //年龄
	int m_Height;   //身高
};

bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {

	if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
		return p1.m_Height > p2.m_Height;
	}
	else
	{
		return  p1.m_Age < p2.m_Age;
	}

}

void test01() {
	//创建容器
	list<Person> L;
	//准备数据
	Person p1("刘备", 35, 175);
	Person p2("曹操", 45, 180);
	Person p3("孙权", 40, 170);
	Person p4("赵云", 25, 190);
	Person p5("张飞", 35, 160);
	Person p6("关羽", 35, 200);
	//放入容器
	L.push_back(p1);
	L.push_back(p2);
	L.push_back(p3);
	L.push_back(p4);
	L.push_back(p5);
	L.push_back(p6);
	//打印
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age
			<< " 身高： " << it->m_Height << endl;
	}

	cout << "---------------------------------" << endl;
	L.sort(ComparePerson); //排序

	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.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再进行一次逻辑规则制定，并不复杂

set/ multiset 容器(集合容器)

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

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

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

//遍历容器
void printSet(set<int>& s){
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//构造和赋值
void test01(){
	set<int> s1;

	//插入数据只有insert方法
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	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;
}

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>

//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;

	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	if (s1.empty()){
		cout << "s1为空" << endl;
	}
	else{
		cout << "s1不为空" << endl;
		cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl;
	}

}

//交换
void test02(){
	set<int> s1;

	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	set<int> s2;

	s2.insert(100);
	s2.insert(300);
	s2.insert(200);
	s2.insert(400);

	cout << "交换前" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);
	cout << endl;

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

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

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>
using namespace std;
#include <set>
void printSet(set<int>& s){
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//插入和删除
void test01(){
	set<int> s1;
	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	printSet(s1);

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

	s1.erase(30);
	printSet(s1);

	//清空
	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
	s1.clear();
	printSet(s1);
}

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

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；若不返回，返回set.end()；

• count(key);//统计key的元素个数

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

//查找和统计
void test01(){
	set<int> s1;
	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	//查找
	set<int>::iterator pos = s1.find(30);

	if (pos != s1.end()){
		cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	//统计
	int num = s1.count(30);
	cout << "num = " << num << endl;
}

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

set和multiset区别

学习目标：

• 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

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

//set和multiset区别
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
	multiset<int> ms;
	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

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 );

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

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

//pair对组
//对组创建
void test01(){
	pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
	//读取对组数据的时候用 first与second
	cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl;

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

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

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>

//二元谓词
class MyCompare{
public:
	//参数列表后加const修饰this指针，使this指针指向的指也不可以修改，不加会报错
	//const修饰的是this指针，里面的成员不能够修改。
	bool operator()(int v1, int v2)const{
		return v1 > v2;
	}
};
void test01(){
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(50);

	//默认从小到大
	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//指定排序规则 从大到小
	set<int, MyCompare> s2;
	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(20);
	s2.insert(30);
	s2.insert(50);

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

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

总结：利用仿函数可以指定set容器的排序规则

示例二 set存放自定义数据类型

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

//set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;
};
class comparePerson{
public:
	bool operator()(const Person& p1, const Person& p2) const
	{
		//按照年龄进行排序  降序
		return p1.m_Age > p2.m_Age;
	}
};

void test01(){
	//对于set容器而言在插入自定义、类型的时候，必须要指定排序规则
	set<Person, comparePerson> s;

	Person p1("刘备", 23);
	Person p2("关羽", 27);
	Person p3("张飞", 25);
	Person p4("赵云", 21);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	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;
}

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

map/ multimap容器

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

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>
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>m1; //默认构造
    //map容器必须以pair形式插入
	m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m1.insert(pair<int, int>(3, 30));
	printMap(m1);

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

	map<int, int>m3;
	m3 = m2; //赋值
	printMap(m3);
}

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

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;

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));

	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, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));

	map<int, int>m2;
	m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
	m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
	m2.insert(pair<int, int>(6, 300));

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

	cout << "交换后" << endl;
	m.swap(m2);
	printMap(m);
	printMap(m2);
}

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

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>
using namespace std;

#include <map>

//map插入和删除操作

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(){
	//插入
	map<int, int> m;
	//第一种插入方式
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	//第二种插入方式
	m.insert(make_pair(2, 20));
	//第三种插入方式
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	//第四种插入方式
	//不建议用[]插入，可以利用key访问value
	m[4] = 40;
	printMap(m);

	//删除
	//按照迭代器删除
	m.erase(m.begin());
	printMap(m);
	//按照key删除
	m.erase(3);
	printMap(m);

	//清空
	m.erase(m.begin(), m.end());
	m.clear();
	printMap(m);
}

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

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

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

//查找和统计
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));

	//查找
	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);

	if (pos != m.end()){
		cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	//统计
	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）

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

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

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

void test01(){
	//默认从小到大排序
	//利用仿函数实现从大到小排序
	map<int, int, MyCompare> m;

	m.insert(make_pair(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(make_pair(3, 30));
	m.insert(make_pair(4, 40));
	m.insert(make_pair(5, 50));

	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;
}

案例-员工分组

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，需要指派员工在那个部门工作

• 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名员工分配部门和工资

• 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)

• 分部门显示员工信息

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

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

/*
- 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
- 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名员工分配部门和工资
- 通过multimap进行信息的插入  key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
*/

//define 宏 替换体
#define CEHUA  0 //策划
#define MEISHU 1 //美术
#define YANFA  2 //研发

class Worker{
public:
	string m_Name;
	int m_Salary;
};

void createWorker(vector<Worker>& v){
	string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		Worker worker;
		worker.m_Name = "员工";
		worker.m_Name += nameSeed[i];

		worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999
		//将员工放入到容器中
		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; // 0 1 2

		//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));
	}
}

void showWorkerByGourp(multimap<int, Worker>& m){
	// 0  A  B  C   1  D  E   2  F G ...
	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;
	//起始位置我们前面有了可以不写
	for (pos ; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){
		cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
	}

	cout << "----------------------" << 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 ; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){
		cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
	}

	cout << "----------------------" << 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() {

	srand((unsigned int)time(NULL));

	//1、创建员工
	vector<Worker>vWorker;
	createWorker(vWorker);

	//2、员工分组
	multimap<int, Worker>mWorker;
	setGroup(vWorker, mWorker);

	//3、分组显示员工
	showWorkerByGourp(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

函数对象

函数对象概念

概念：

• 重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象

• 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

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>
#include <string>
using namespace std;

/*
+ 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
*/

//1、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
//仿函数
class MyAdd{
public:
	int operator()(int v1, int v2){
		return v1 + v2;
	}
};

void test01(){
	MyAdd myAdd;
	cout << myAdd(10, 10) << endl;
}

//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint{
public:
	MyPrint(){
		count = 0;
	}
	void operator()(string test){
		cout << test << endl;
		count++; //统计使用次数
	}

	int count; //内部自己的状态
};
void test02(){
	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");
	myPrint("hello world");
	myPrint("hello world");
	cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
}

//3、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 C++");
}

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。

谓词

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

一元谓词

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

//仿函数返回值类型是bool数据类型，称为谓词

//1.一元谓词
struct GreaterFive {
	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
	//find_if 按照条件来查找 ，条件自己给
	//GreaterFive（）创建一个匿名的函数对象
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
	if (it == v.end()) {
		cout << "没找到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到:" << *it << endl;
	}

}

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

二元谓词

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
//二元谓词
class MyCompare{
public:
	bool operator()(int num1, int num2){
		return num1 > num2;
	}
};

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);

	//默认从小到大
	sort(v.begin(), v.end());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "----------------------------" << endl;

	//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

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

内建函数对象

内建函数对象意义

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>

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

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

//内建的仿函数

//negate 一元运算
void test01(){
	negate<int> n;
	cout << n(50) << endl;
}

//plus 二元运算
//写一个函数类型就行，默认是两个相同类型的运算
void test02(){
	plus<int> p;
	cout << p(10, 20) << endl;
}

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

总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 #include <functional>

关系仿函数

功能描述：

• 实现关系对比

仿函数原型：

• 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

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

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

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//自己实现仿函数
	//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	//STL内建仿函数  大于仿函数
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

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

逻辑仿函数

功能描述：

• 实现逻辑运算

函数原型：

• 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

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

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;

	//逻辑非  将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
	vector<bool> v2;
    //目标容器要提前开辟空间
	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> <numeric>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

• <numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单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。

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

for_each

功能描述：

• 实现遍历容器

函数原型：

• for_each(iterator beg, 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

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

//遍历算法中的for_each

//普通函数
void print01(int val)
{
	cout << val << " ";
}
//函数对象 仿函数
class print02
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

//for_each算法基本用法
void test01() {

	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//遍历算法
	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

transform

功能描述：

• 搬运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

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

//常用遍历算法  搬运 transform

class TransForm{
public:
	int operator()(int val){
		//return val+100;
        return val;
	}
};

class MyPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

void test01(){
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v.push_back(i);
	}

	vector<int>vTarget; //目标容器

	vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间

	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());

	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
}

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

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

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 查找的元素

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

void test01() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i + 1);
	}
	//查找容器中是否有 5 这个元素
	vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
	if (it == v.end()){
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else{
		cout << "找到:" << *it << endl;
	}
}

class Person {
public:
	Person(string name, int age){
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	//重载==
	//让find底层知道如何对比自定义类型数据
	bool operator==(const Person& p){
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){
			return true;
		}
		return false;
	}

public:
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test02() {

	vector<Person> v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	//必须重载自定义类的 == 运算符
	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
	if (it == v.end()){
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else{
		cout << "找到姓名:" << 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

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位置 // 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）

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

//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 + 1);
	}

	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
	if (it == v.end()) {
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;
	}
}

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;
};

class Greater20{
public:
	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_Age > 20;
	}

};

void test02() {

	vector<Person> v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
	if (it == v.end()){
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else{
		cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
	}
}

int main() {

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

总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略

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

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

void test01(){
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(5);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);

	//查找相邻重复元素
	vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
	if (it == v.end()) {
		cout << "找不到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;
	}
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

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); // 查找指定的元素，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

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

void test01(){
	vector<int>v;

	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v.push_back(i);
	}
	//二分查找
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 2);
	if (ret){
		cout << "找到了" << 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

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

//内置数据类型
void test01(){
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(4);

	int num = count(v.begin(), v.end(), 4);

	cout << "4的个数为： " << num << endl;
}

//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("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 25);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	Person p("诸葛亮", 35);

	int num = count(v.begin(), v.end(), p);
	cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {

	//test01();

	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结： 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class Greater4{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val >= 4;
	}
};

//内置数据类型
void test01(){
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(4);

	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());

	cout << "大于4的个数为： " << num << endl;
}

//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 AgeLess35{
public:
	bool operator()(const Person& p)
	{
		return p.m_Age < 35;
	}
};
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", 25);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());
	cout << "小于35岁的个数：" << num << endl;
}

int main() {
	//test01();

	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结： 按值统计用count，按条件统计用count_if

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

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 谓词或函数

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

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(20);
	v.push_back(40);

	//sort默认从小到大排序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

	//从大到小排序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

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

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

class myPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

void test01(){
	srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++){
		v.push_back(i);
	}
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	//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;
}

总结： random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint{
public:
	void operator()(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);
	}

	vector<int> vtarget;
	//目标容器需要提前开辟空间
	vtarget.resize(v1.size() + v2.size());
	//合并  需要两个有序序列
	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;
}

总结： merge合并的两个容器必须的有序序列

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

void test01(){
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	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;
}

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

copy

功能描述：

• 容器内指定范围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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

void test01(){
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i + 1);
	}
	vector<int> v2;
	v2.resize(v1.size());
	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

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

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

void test01(){
	vector<int> v;
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);

	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	//将容器中的20 替换成 2000
	cout << "替换后：" << endl;
	replace(v.begin(), v.end(), 20, 2000);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

class ReplaceGreater30{
public:
	bool operator()(int val){
		return val >= 30;
	}
};

void test01(){
	vector<int> v;
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);

	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	//将容器中大于等于的30 替换成 3000
	cout << "替换后：" << endl;
	replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

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

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint{
public:
	void operator()(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;
}

常用算术生成算法

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，使用时包含的头文件为 #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

​

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <numeric>
#include <vector>
void test01(){
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i <= 100; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	//第三个参数value 是求和的起始值，一般是0，如果是1结果是5051
	int total = accumulate(v.begin(), v.end(),0);

	cout << "total = " << total << endl;
}

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

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

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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <numeric>
#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};

void test01(){
	vector<int> v;
	v.resize(10);
	//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

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

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

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint{
public:
	void operator()(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;
	//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
	vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));

	//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	vector<int>::iterator itEnd =
		set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

    //这里要用itEnd是因为如果用 vTarget.end()就遍历了整个数组，会用0 自动填充
	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小值

• set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

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);

// 求两个集合的并集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint{
public:
	void operator()(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;
	//取两个容器的和给目标容器开辟空间
	vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

	//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	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的有序序列

• 目标容器开辟空间需要两个容器相加

• set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

set_difference

功能描述：

• 求两个集合的差集

• 记A，B是两个集合，则所有属于A且不属于B的元素构成的集合，叫做集合A减集合B (或集合A与集合B之差)，类似地，对于集合A、B，我们把集合 {x∣x∈A,且x∉B}叫做A与B的差集，

函数原型：

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

// 求两个集合的差集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

#include<iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint{
public:
	void operator()(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;
	//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
	vTarget.resize(max(v1.size(), v2.size()));

	//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	cout << "v1与v2的差集为： " << endl;
	vector<int>::iterator itEnd =
		set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
	cout << endl;
	cout << "v2与v1的差集为： " << endl;
	itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.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的有序序列

• 目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值

• set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置