C++学习

C++提高编程

• C++泛型编程+STL技术

1.模板

1.1 模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高复用性。

生活中类似月饼模具，ppt模板。

模板的特点：

• 只是一个框架，不可直接使用
• 模板的通用不是万能的。

1.2 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

1.2.1函数模板语法

函数模板作用：

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制定，用一个虚拟的类型来代表。

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

示例：

如果我们要实现两个整型数据的交换，我们写出以下函数：

void swapInt(int &a, int &b)   //用引用的方式传递，因此会交换本体
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

但是如果我们要实现两个浮点型数据的交换，我们又要重新再写一个函数，如果我们还需要交换字符型函数，string类型函数，bool类型函数，自定义数据类型，是不是还需要再写n个函数来满足我们的需求，这样的话效率极低，而且每个函数只是数据类型不同，其他都基本相同，因此为了提高效率，提高函数的复用性，我们使用模板技术：

emplate<typename T> //声明一个模板，T是一个通用数据类型
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

但是我们应该如何使用模板呢，这里有2种办法：

• 自动类型推导

  int main(void)
  {
  	int a = 10;
  	int b = 20;
  
  	mySwap(a, b);  //这里不明写a，b是哪种数据类型，而是交给编译器自动推导
  
  	cout << "a = " << a << endl;
  	cout << "b = " << b << endl;
  	
  	return 0;
  }

• 显示指定类型

  mySwap<int>(a, b);   //在<>中指明数据类型

总结：

• 函数模板利用关键字template
• 使用函数模板2种方式：自动类型推导、显示指定类型
• 模板的目的：提到复用性，将类型参数化

1.2.2 函数模板注意事项

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

示例1：

错误写法：

int a = 10;
char b = '20';
mySwap(a, b);  //数据类型不一致！！！报错

示例2：

template<typename T>
void func(void)
{
	cout << "func 调用" << endl;
}
//测试函数
void test()
{
	func();//报错，因为未指定数据类型
	func<int>();//正确：为了解决上述问题，可以给T一个数据类型如int
}

1.2.3 函数模板案例

案例描述：

• 利用函数模板封装一个排序函数，可以对不同数据类型数组进行排序
• 排序规定：从小到大，排序算法为选择排序
• 分别利用char数组和int数组进行测试

template<typename T> //声明一个模板，T是一个通用数据类型
void sort(T a[], int len)
{
	int min;
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		min = i;
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (a[j] < a[min])
			{
				min = j;
			}
		}
		if (min != i)
		{
			mySwap(a[min], a[i]);//这个函数在前面写过了

		}
	}
	for (int i = 0; i < len; i++)  //ps:最好把输出函数也封装成一个函数模板
	{
		cout << a[i] << " " ;
	}
	
}

测试代码：

char arr[] = "adbce";
int num = sizeof(arr) / sizeof(char);
sort(arr, num);

输出：

a b c d e

1.2.4 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方式，可以发生隐式类型转换

示例：

普通函数：

int myAdd01(int a, int b)
{
	return a + b;
}

//测试函数
void test01(void)
{
	int a = 10;
	char c = 'c';
	cout << myAdd01(a, c) << endl;
}

输出：

109

分析：c对应的ASCII码是99，与10相加刚好等于109,发生了隐式类型转换

函数模板类：

template<typename T>
int myAdd02(T a, T b)
{
	return a + b;
}

//测试函数
void test01(void)
{
	int a = 10;
	char c = 'c';
	
	//自动类型推导---不会发生隐式类型转换
	cout << myAdd02(a, c) << endl;//报错，参数不一致
	
	//显示指定类型---会发生隐式类型转换
	cout<< myAddd02<int>(a, c) << endl;//正确，成功输出109
}

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

1.2.5 普通函数和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皆可实现，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

示例：

1.

void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "普通函数的调用" << endl;
}

template<typename T>
void myPrint(T a, T b)
{
	cout << "函数模板" << endl;
}
void test01(void)
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	myPrint(a,b);
}

结果：普通函数的调用

2.

修改上述代码：

myPrint<>(a,b);//通过空模板强制调用模板函数

结果：函数模板

3.

在上述代码增加一个函数：

template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{
	cout << "函数模板的重载" << endl;
}

测试：

myPrint<>(a,b,100);	

结果：函数模板的重载

4.

测试：

myPrint<>('a', 'b');//如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

总结：既然提供了函数模板，最好不要提供普通函数，以免出现二义性。

1.2.6 模板的局限性

局限性：模板的通用性并不是万能的

例如：

template<typename 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<typename 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。

示例：

class Person
{
public:

	Person(string name, int age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	string m_name;
	int m_age;
};

//对比两个数据是否相等
template<typename T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
void test01(void)
{
	
	int a = 10;
	int b = 20;
	bool ret = myCompare(a, b);

	if (ret)
	{
		cout << "a==b" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "a!=b" << endl;
	}
}


//重载格式：先写template，再写尖括号
template<> bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
	if (p1.m_age == p2.m_age && p1.m_name == p2.m_name)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

void test02()
{
	Person p1("Tom", 10);
	Person p2("Tom", 20);

	bool ret = myCompare(p1, p2);
	if (ret)
	{
		cout << "相等" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "不相等" << endl;
	}
}

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

1.3 类模板

1.3.1 类模板语法

类模板作用：建立一个同类，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—表明其后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

示例：

//类模板，要有两个数据类型模板
template<class NameType,class AgeType>
class Person
{
public:

	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	void showPerson()
	{
		cout << "name:" << this->m_name << " age:" << this->m_age;
	}

	NameType m_name;
	AgeType m_age;
};


void test01(void)
{
	Person<string, int> p1("Tom", 10);
	p1.showPerson();
}

1.3.2 类模板与函数模板的区别

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

示例：

//类模板
template<class NameType,class AgeType = int>
class Person
{
public:

	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	void showPerson()
	{
		cout << "name:" << this->m_name << " age:" << this->m_age;
	}

	NameType m_name;
	AgeType m_age;
};


void test01(void)
{
	Person<string> p1("Tom", 10);//没有指明数据类型就使用默认数据类型
	p1.showPerson();
}

1.3.3 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

1.3.4 类模板对象做函数参数

类模板实例化的对象，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

示例：

//类模板
template<class NameType,class AgeType>
class Person
{
public:

	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	void showPerson()
	{
		cout << "name:" << this->m_name << " age:" << this->m_age;
	}

	NameType m_name;
	AgeType m_age;
};

//1.指定传入类型
void printperson1(Person<string, int>& p1)
{
	p1.showPerson();
}

//2.参数模板化
template<class T1,class T2>
void printperson2(Person<T1, T2>& p)
{
	p.showPerson();
}

//3.整个类模板化
template<class T>
void printperson3(T& p)
{
	p.showPerson();
}

void test03(void)
{
	Person<string, int> p("bluesgler", 17);
	printperson3(p);
}

void test01(void)
{
	Person<string,int> p1("Tom", 10);
	printperson1(p1);
}

void test02(void)
{
	Person<string, int> p("Lriver", 17);
	printperson2(p);
}

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

1.3.5 类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意以下几点：

• 当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定父类的T类型
• 如果不指定，编译器无法给子类分配内存
• 如果想灵活指出父类中T的类型，子类也需要变为类模板

示例1：

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

//Class Son public Base  //报错，必须要知道父类中的T类型才能继承给子类
class Son :public Base<int>
{

};

示例2：

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

//如果想灵活指定父类中T类型，子类也需要变类模板
template<class T1,class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{
public:

	Son2()
	{
		cout << "T1的类型为：" << typeid(T1).name << endl;
		cout << "T2的类型为：" << typeid(T2).name << endl;
	}

	T1 obj;
};

void test01(void)
{
	Son2<int, char>S2;
}

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

1.3.6 类模板成员函数类外实现

template<class T1,class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age);


	void showPerson();

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

//构造函数类外实现
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(void)
{
	Person<string, int>p1("Tom", 10);
	p1.showPerson();
}

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

1.3.7 类模板分文件编写

问题：

• 类模板中成员函数创建时机在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

• way1：直接包含.cpp源文件
• way2：将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp,hpp是约定的名称，并不是强制

示例：

person.h中的代码：

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

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age);


	void showPerson();

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

person.cpp中的代码：

#include "person.h"

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;
}

含有main函数的.cpp中的代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
#include "person.h"

void test01(void)
{
	Person<string, int>p1("Tom", 10);
	p1.showPerson();
}
int main(void)
{
	test01();
	return 0;

运行一下，发生报错了，怎么回事呢？

因为类模板中成员函数在调用时才创建，编译器预先是读不到person.h和person.cpp中的部分代码，因此出错。

这里有两种解决方法：

1.直接在main函数中包含person.cpp文件，即用person.cpp替换person.h

2.将.h和.cpp中的内容写到一起，将后缀名改为.hpp文件

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

1.3.8 类模板与友元

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

示例：

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


//提前让编译器知道Person类的存在
template<class T1, class t2>
class Person;

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



template<class T1,class T2>
class Person
{
	//全局函数 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 类外实现
	//加空模板的参数列表
	//如果全局函数是类外实现，务必让编译器提前知道这个函数存在
	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;
};

//全局函数在类内实现
void test01()
{
	Person<string, int>p("Tom", 30);

	printPerson(p);
}



void test02()
{
	Person<string, int>p2("Lriver", 80);
	printPerson2(p2);
}
int main(void)
{
	test02();
	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

1.3.9 类模板案例

案例描述：实现一个通用的数据类，要求如下：

• 可以对内置数据类型以及自定义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据中的元素
• 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量

示例：

myArray.hpp中的代码

//通用数组类
#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;

template<class T>
class MyArray
{
public:
	//有参构造 参数 容量
	MyArray(int capacity)
	{
		cout << "Myarray 有参构造函数调用" << 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 << "Myarray 拷贝构造函数调用" << endl;
		this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
		this->m_Size = arr.m_Size;

		//深拷贝
		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
	MyArray& operator=(const MyArray& arr)
	{
		cout << "operator=调用" << endl;
		//先判断原来堆区是否有数据，如果有先释放
		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 < this->m_Size; i++)
		{
			this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
		}
		return *this;
	}

	//尾插法
	void Push_Back(const T& val)
	{
		//判断容量是否等于大小
		if (this->m_Capacity == this->m_Size)
		{
			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)
		{
			return ;
		}
		this->m_Size--;
	}

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

	//返回数组容量
	int getCapacity()
	{
		return this->m_Capacity;
	}
	
	//返回数组大小
	int getSize()
	{
		return this->m_Size;
	}
	//析构函数
	~MyArray()
	{

		if (this->pAddress != NULL)
		{
			cout << "Myarray 有参析构函数调用" << endl;
			delete[] this->pAddress;
			this->pAddress = NULL;

		}
	}
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;
};

测试整型数据

含main函数中的代码：

#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);
	
	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的打印输出为：" << endl;
	printIntArray(arr1);

	cout << "arr1的容量为：" <<arr1.getCapacity() <<  endl;
	cout << "arr1的容量为：" << arr1.getSize() << endl;

	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的容量：" << arr2.getCapacity() << endl;
	cout << "arr2的大小为：" << arr2.getSize() << endl;

}

输出结果：

Myarray 有参构造函数调用
arr1的打印输出为：
0
1
2
3
4
arr1的容量为：5
arr1的容量为：5
Myarray 拷贝构造函数调用
arr2的打印输出：
0
1
2
3
4
arr2尾删后：
arr2的容量：5
arr2的大小为：4
Myarray 有参析构函数调用
Myarray 有参析构函数调用

---

测试自定义数据

//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 << "姓名：" << arr[i].m_Name << "\t年龄：" << arr[i].m_Age << endl;
	}
}
void test02()
{
	MyArray<Person> arr(10);

	Person p1("孙悟空", 999);
	Person p2("花花", 810);
	Person p3("Lriver", 17);
	Person p4("bulesgler", 17);

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

	//打印数组
	printPersonArray(arr);

	// 输出容量
	cout << "arr容量为：" << arr.getCapacity() << endl;
	//输出大小
	cout << "arr大小为：" << arr.getSize() << endl;
}

输出结果：

Myarray 有参构造函数调用
姓名：孙悟空 年龄：999
姓名：花花 年龄：810
姓名：Lriver 年龄：17
姓名：bulesgler 年龄：17
arr容量为：10
arr大小为：4
Myarray 有参析构函数调用

2 STL初识

2.1 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
• 大多数情况下，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

2.2 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 几乎所有代码都采用了模板类或者模板函数

2.3 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仿函数或迭代器接口的函数。

6.空间配置器：负责空间的分配与管理。

2.4 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，各元素之间没有样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：运算过程中会更改区间内元素的内容。eg：拷贝，替换，删除等。
• 非质变算法：运算过程中不会更改区间内元素内容，例如查找，计数，遍历。寻找极值等等。

迭代器：容器和算法之间的粘合剂

提供一种方法，使之能依序寻访某个容器的各个元素，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。

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数组的只读访问	只读，支持++、==、！=
输出迭代器	对数组的只写访问	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，随机迭代器。

2.5 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 中最常用容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将介绍如何向这个容器中插入数据，并遍历这个容器。

2.5.1 vector存放内置数据类型

容器：vector

算法：for_each

迭代器：vector<int>::iterator

示例：

vector容器存放内置数据类型

第一种遍历方式，稍微有些复杂，注意使用vector容器要包含vector头文件

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

void test01()
{
	//创建了一个vector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类型
	vector<int>::iterator itBegin = v.begin();  //起始迭代器，指向容器中第一个元素
	vector<int>::iterator itEnd = v.end();  //结束迭代器，指向容器中最后一个元素的下一个元素

	//第一种遍历方式
	while (itBegin != itEnd)
	{
		//把迭代器当成指针来使用，因此解引用
		cout << *itBegin << endl;
		itBegin++;
	}
}

第二种遍历方式，for循环

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

第三种遍历方式，利用STL提供遍历算法for_each,要包含头文件algorithm，还有提供一个打印的函数

//第三种遍历方式
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);

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

2.5.2 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

示例：

//vector容器中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;
};

void test01()
{
	vector<Person> v;

	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);

	//遍历容器中的数据
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		//cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "\t年龄：" << (*it).m_Age << endl;
		cout << "姓名：" << it->m_Name << "\t年龄：" << it->m_Age << endl;//也可以这样写
	}

}

存放自定义类型指针

//存放自定义类型指针
void test02()
{
	vector<Person*> v;

	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
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		//这里尖括号里面是Person *类型，解引用以后就是Person*类型，是个指针，要访问元素，还要加箭头
		cout << "姓名：" << (*it)->m_Name << "年龄：" << (*it)->m_Age << endl;
	}

}

2.5.3 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

示例：

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

void test01()
{
	vector<vector<int>>v;

	//创建小容器
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	vector<int>v3;
	vector<int>v4;

	//向小容器中添加数据
	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vector<int>
		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
		{
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}


int main()
{
	test01();
	return 0;
}

3.1 STL-常用容器

3.1.1 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char，管理职工字符串，是一个char型的容器。

特点：

string类内部封装了很多成员方法

eg：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

3.1.2 string构造函数

构造函数原型：

• string(); // 创建一个空的字符串，eg：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

示例：

void test01()
{
	string s1;   //默认构造，创建一个空的字符串

	const char* str = "hello world";
	string s2(str);

	cout << "s2 = " << s2 << endl;

	string s3(s2);
	cout << "s3 = " << s3 << endl;

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

输出结果：

s2 = hello world
s3 = hello world
s4 = aaaaaaaaaa

总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。

3.1.3 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

示例：

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

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

	string str3;
	str3 = 'a';
	cout << "str3 = " << str3 << endl;//单个字符赋值

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

	string str5;
	str5.assign("HELLO C++", 7);
	cout << "str5 = " << str5 << endl;

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

	string str7;
	str7.assign(10, 'w');
	cout << "str7 = " << str7 << endl;
}

输出结果：

str1 = hello world
str2 = hello world
str3 = a
str4 = hello C++
str5 = HELLO C
str6 = HELLO C
str7 = wwwwwwwwww

总结：

string的赋值方式很多，operator= 这种方式是比较实用的

3.1.4 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 string& str); //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

示例：

void test01()
{
	string str1 = "我";
	str1 += "爱米切氏凤头鹦鹉";
	str1 += "!";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2 = "也爱小虎皮！";
	str1 += str2;
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str3 = "I ";
	str3.append("love ");
	cout << "str3 = " << str3 << endl;
	
	str3.append("this word!dfosh", 10);
	cout << "str3 = " << str3 << endl;

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

	str3.append(str3, 0, 4);//截取字符，参数1是开始截取的位置，参数2是截取是长度，空格也算是一个字符
	cout << "str3 = " << str3 << endl;
}

输出结果：

str1 = 我爱米切氏凤头鹦鹉!
str1 = 我爱米切氏凤头鹦鹉!也爱小虎皮！
str3 = I love
str3 = I love this word!
str3 = I love this word!也爱小虎皮！
str3 = I love this word!也爱小虎皮！I lo

3.1.5 string查找和替换

功能描述：

• 查找：查找指定的字符串是否存在
• 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第一次出现的位置，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str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

示例：

查找—–find

void test01()
{
	string str1 = "abcdefg";

	int pos = str1.find("df");


	if (pos == -1)
	{
		cout << "未找到字符串" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到字符串，pos = " << pos << endl;
	}
}

查找—–rfind

void test01()
{
	string str1 = "abcdefgde";
	int pos = str1.rfind("de");
	
	cout << "pos = " << pos << endl;
}

find和rfind的区别：

• rfind从右往左查
• find从左往右查

替换

void test01()
{
	string str1 = "abcdefgde";
	
	//从1号位置起3个字符替换为“1111”
	str1.replace(1, 3, "1111");
	
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

输出结果：

str1 = a1111efgde

总结：

• find查找从左往右，rfind查找从右往左
• find找到字符串后返回第一个字符位置，找不到返回-1
• replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串

3.1.6 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

示例：

void test01()
{
	string str1 = "xello";
	string str2 = "hello";
	
	if (str1.compare(str2) == 0)
	{
		cout << "str1 = str2";
	}
	else if (str1.compare(str2) > 0)
	{
		cout << "str1 > str2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "str1 < str2" << endl;
	}
}

总结：字符串对比主要是比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小意义不大

3.1.7 string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

• char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
• char& at(int n); //通过at方式获取字符

示例：

void test01()
{
	string str1 = "hello";
	
	//1.通过[]访问单个字符
	for (int i = 0; i < str1.size(); i++)
	{
		cout << str1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//2.通过at方式访问单个字符
	for (int i = 0; i < str1.size(); i++)
	{
		cout << str1.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//修改单个字符
	str1[0] = 'x';
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	str1.at(1) = 'x';
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

3.1.8string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c
• string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

示例：

void test01()
{
	string str1 = "hello";
	
	//插入
	str1.insert(1, "1111");
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
	//输出：str1 = h1111ello

	//删除
	str1.erase(1, 4);//参数1：从哪开始删；参数2：删多少个字符
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
	//输出：str1 = hello
}

3.1.9 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个自发组成的字符串

示例：

void test01()
{
	string str1 = "abcdef";
	string subStr = str1.substr(1, 3);

	cout << "subStr = " << subStr << endl;
	
	
}

//实用操作
void test02()
{
	string email = "huahua@sina.com";

	//从邮件地址中 获取 用户名信息

	int pos = email.find("@");
	cout << pos << endl;

	string userName = email.substr(0, pos);

	cout << userName << endl;
}

总结：灵活运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效信息

3.2 vector容器

3.2.1 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：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，而是找到更大的内存空间，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范围的迭代器

3.2.2 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，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(前闭后开)
• 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

示例：

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;   //默认构造，无参构造

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

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

	//n个elem方式构造
	vector<int>v3(10, 100);
	printVector(v3);

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

运行结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

3.2.3 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

示例：

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);

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

	//assign
	vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v3);

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

运行结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

总结：vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以

3.2.4 vector容器和大小

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
• 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

示例：

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())  //为真，代表容器为空
	{
		cout << "v1为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "v1不为空" << endl;
		cout << "v1的容量为：" << v1.capacity() << endl;
		cout << "v1的大小为：" << v1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	v1.resize(15, 100);        //利用重载的版本，可以指定默认填充值，参数2
	printVector(v1);           //如果重新指定的比原来长，默认用0填充新位置

	v1.resize(5);
	printVector(v1);           //如果重新指定的比原来短，超出部分会被删除
}

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

3.2.5 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(elem); //尾部插入元素elem
• pop_back(); //删除最后一个元素
• insert(const_iterator pos, elem); //迭代器指向位置pos插入元素elem
• insert(const_iterator pos, int const elem); //迭代器指向位置pos插入cout个元素elem
• 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(); //删除容器中所有的元素

示例：

void test01()
{
	vector<int>v1;
	//尾插
	v1.push_back(10);
	v1.push_back(20);
	v1.push_back(30);
	v1.push_back(40);
	v1.push_back(50);

	//遍历
	printVector(v1);

	//尾删
	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);

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

总结：

• 尾插—–push_back;
• 尾删—–pop_back;
• 插入—–insert(位置迭代器)
• 删除—–erase(位置迭代器）
• 清空—–clear

3.2.6 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

示例：

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

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

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

	//获取第一个元素
	cout << "第一个元素为：" << v1.front() << endl;

	//获取最后一个元素
	cout << "最后一个元素为：" << v1.back() << endl;
}

运行结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
第一个元素为：0
最后一个元素为：9

总结：

• 除了用迭代器获取vector容器中元素，[]和at也可以
• front返回容器第一个元素
• back返回容器最后一个元素

3.2.7 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

示例：

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

	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--)
	{
		v2.push_back(i);
	}

	printVector(v2);

	cout << "交换后：" << endl;
	v1.swap(v2);
	printVector(v1);
	printVector(v2);
}

//实际用途,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 << "v的容器为：" <<v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

	v.resize(3);  // 重新指定大小
	cout << "v的容器为：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

	//巧用swap收缩内存
	vector<int>(v).swap(v);//vector<int>(v)是一个匿名对象，利用v来进行初始化操作，所有这个匿名对象一开始容量是3，大小也是3

	cout << "v的容器为：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

}

Output：
v的容器为：138255
v的大小为：100000
v的容器为：138255
v的大小为：3
v的容器为：3
v的大小为：3

3.2.8 vector预留空间

功能描述：

• 减少vector在动态扩展容量时扩展次数

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

示例：

void test02()
{
	vector<int>v;

	//利用reserve预留空间
	v.reserve(100000);

	int num = 0;//统计开辟次数
	int* p = NULL;

	for (int i = 0; i < 100000; i++)
	{
		v.push_back(i);

		if (p != &v[0])
		{
			p = &v[0];
			num++;
		}
	}

	cout << "num = " << num << endl;
	
	
}

3.3 deque容器

3.3.1 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容器和vector容器的区别：

• vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，功能越低
• deque相对而言，对头部的插入删除速度比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存，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

• deque容器的迭代也是支持随机访问的

3.3.2 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

示例：

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>d1;
	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);
}

out_put:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

3.3.3 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

示例：

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

	//operator= 赋值
	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);
	
	//assign赋值
	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d3);

	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 1100);
	printDeque(d4);
}

总结：deque 容器和vector赋值方式基本相同。

3.3.4 deque大小操作

功能描述：

• 对deque容器的大小进行操作

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

示例：

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

	if (d1.empty())
	{
		cout << "d1为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "d1不为空" << endl;
		cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
		//deque容器没有容量概念
	}

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

	d1.resize(5);
	printDeque(d1);
	
}

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

3.3.5 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：
两端插入插入操作：

• push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
• push_from(elem); //在容器头部插入一个数据
• pop_front(); //删除容器第一个数据
• pop_back(); //删除容器最后一个数据

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

示例：

void test01()
{
	deque<int>d1;
	
	//尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);

	//头插
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	printDeque(d1);

	//尾删
	d1.pop_back();
	printDeque(d1);

	//头删
	d1.pop_front();
	printDeque(d1);
	
}

void test02()
{
	deque<int>d1;

	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	//insert插入
	d1.insert(d1.begin(), 1000);
	printDeque(d1);

	d1.insert(d1.begin(), 2, 10000);
	printDeque(d1);

	//按照区间进行插入
	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());

	printDeque(d1);  //1 2 3 10000 10000 1000 200 100 10 20
}

void test03()
{
	deque<int>d1;

	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	//删除
	deque<int>::iterator it = d1.begin();
	it++;
	d1.erase(it);
	printDeque(d1);  //200 10 20

	//按区间方式删除
	//d1.erase(d1.begin(), d1.end());  //相当于清空
	d1.clear();
	printDeque(d1);  
	
}

总结：

• 插入和删除提供的位置是迭代器
• 尾插—–push_back;
• 尾删—–pop_back;
• 头插—–push_front;
• 头插—–pop_front.

3.3.6 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

示例：

void test01()
{
	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_back(100);
	d.push_back(200);
	d.push_back(300);
	
	//通过[]方式访问元素
	for (int i = 0; i < d.size(); i++)
	{
		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;

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

	cout << "第一个元素为：" << d.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为：" << d.back() << endl;
}

总结：

• 除了用迭代器获取deque容器中的元素，[]和at也可以
• front返回容器第一个元素
• back返回容器最后一个元素

3.3.7 deque排序

功能描述：

• 利用算法使之对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

void test01()
{
	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	d.push_front(300);
	
	//排序前：
	printDeque(d);

	sort(d.begin(),d.end()); //默认排序规则：升序
	
	//对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
	//vector容器也可以利用sort进行排序
	//排序后：
	printDeque(d);

}

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件algorithm即可

3.4 评委打分

3.4.1 案例描述

有5名选手：选手ABCDEE，10个评委分别对每一个选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

3.4.1 实现步骤

1. 创建5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

示例示例：

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

class Person
{
public:
	Person(string name, int score)
	{
		m_Name = name;
		m_Score = score;
	}
	string m_Name;
	int m_Score;
};

//创建选手
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++)
	{
		//将评委的分数放到deque容器中
		deque<int>d;
		for (int i = 0; i < 10; i++)
		{
			int score = rand() % 41 + 60;
			d.push_back(score);
		}

		//测试代码
		/*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;

		}

		int avg = sum / d.size();

		//将平均分赋值给选手上
		it->m_Score = avg;

	}
}

//显示最终得分
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()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	//1.创建五名选手
	vector<Person>v;
	createPerson(v);

	/*for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << (*it).m_Name << (*it).m_Score << endl;
	}*/
	
	//2.给5名选手打分
	setScore(v);

	//3.显示最终得分
	showScore(v);

	return 0;
}

3.5 stack容器

3.5.1 stack基本概念

概念：stack是一种先进后出（FILO）的数据结构，它只有一个出口

栈顶只有顶端的元素才可以别外界使用，因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据成为—–入栈push

栈中弹出元素成为——出栈pop

3.5.2 stack常用接口

功能：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

示例：

void test01()
{
	stack<int>s;

	//入栈
	s.push(10);
	s.push(20);
	s.push(30);
	s.push(40);

	cout << "栈的大小：" << s.size() << endl;
	//只要栈不为空，查看栈顶，并且指向出栈操作
	while (!s.empty())
	{
		cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;
		
		//出栈
		s.pop();
	}

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

out_put:

栈的大小：4
栈顶元素为：40
栈顶元素为：30
栈顶元素为：20
栈顶元素为：10
栈的大小：0

3.6 queue容器

3.6.1 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，从另一端移除数据

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

3.6.2 queue常用接口

功能：队列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); //向队尾添加元素

• pop(); //从队头移除第一个元素

• back(); //返回最后元素

• front(); //返回第一个元素

大小操作：

• empty(); //判断队列是否为空
• size(); //返回队列的大小

示例：

void test01()
{
	//创建队列
	queue<Person>q;

	//准备数据
	Person p1("贾宝玉",16);
	Person p2("林黛玉",15);
	Person p3("薛宝钗",16);
	Person p4("贾探春",15);

	//入队
	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);

	cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
	//判断只要队列不为空，查看队头、队尾，出队
	while (!q.empty())
	{
		//查看队头
		cout << "队头元素---姓名：" << q.front().m_Name << "年龄：" << q.front().m_age << endl;
		//查看尾
		cout << "队尾元素---姓名：" << q.back().m_Name << "年龄：" << q.back().m_age << endl;
		//出队
		q.pop();
	}
	cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
}

3.7 list容器

3.7.1 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，一个是存储下一个结点的地址的指针域。

STL中的链表是一个双向循环的链表。

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缺点：

• 链表灵活，但是空间（指针域）和时间（遍历）额外消耗较大

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迭代器失效，这在vector是不成立的

总结：
STL中list容器和vector容器是两个最常用的容器，各有优缺点

3.7.2 list构造函数

功能描述：

• 创建list容器

函数原型：

• list<T> lst; //list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

示例：

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容器
	list<int>L1;//默认构造

	//添加数据
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//遍历容器
	printList(L1);

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

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

	//n个elem
	list<int>L4(10, 1000);
	printList(L4);
}

3.7.3 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

示例：

赋值：

void test01()
{
	//创建list容器
	list<int>L1;//默认构造

	//添加数据
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//遍历容器
	printList(L1);

	list<int>L2;
	L2 = L1; //operator=赋值
	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;//默认构造

	//添加数据
	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);

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

3.7.4 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); //重新指定容器长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置

​ //若容器变短，则末尾超出容器的元素被删除

• 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

​ //若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

示例：

void test01()
{
	//创建list容器
	list<int>L1;//默认构造

	//添加数据
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	//遍历容器
	printList(L1);

	if (L1.empty())
	{
		cout << "L1为空！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "L1不为空" << endl;
		cout << "L1的元素个数为：" << L1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	L1.resize(10,100);
	printList(L1);

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

out_put:

10 20 30 40
L1不为空
L1的元素个数为：4
10 20 30 40 100 100 100 100 100 100
10 20

3.7.5 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);
• pop_back();
• push_front(elem);
• pop_front();
• insert(pos, elem); //在pos位置插elem元素拷贝，返回新数据的位置
• insert(pos, n, elem); //在pos位置插n个elem元素，无返回值
• insert(pos, beg, end); //无返回值
• clear();
• erase(beg, end); //返回下一个数据的位置
• erase(pos); //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

示例：

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);

	//insert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);
	L.push_back(10000);
	printList(L);

	L.remove(10000);
	printList(L);
}

out_put:

300 200 100 10 20 30
300 200 100 10 20
200 100 10 20
200 1000 100 10 20
200 100 10 20
200 100 10 20 10000 10000 10000 10000
200 100 10 20

3.7.6 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

示例：

void test01()
{
	list<int>L;

	//尾插
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(30);
	L.push_back(40);

	cout << "第一个元素为：" << L.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为：" << L.back() << endl;

	list<int>::iterator it = L.begin();
	it++;   
	it--;   // 支持双向

	//it=it+1;//不支持随机访问
	printList(L);

	
}

总结：

• list容器中不可以通过[]或at方式访问数据
• 返回第一个元素—–front
• 返回最后一个元素—back

3.7.7 list反转和排序

• reverse(); //反转链表
• sort(); //链表排序

示例：

反转：

void test01()
{
	//反转
	list<int>L;

	//尾插
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(110);
	L.push_back(40);

	cout << "反转前：" << endl;
	printList(L);

	L.reverse();
	cout << "反转后：" << endl;
	printList(L);
}

排序：

bool myCompare(int v1, int v2)
{
	return v1 > v2;
}
void test02()
{
	list<int>L;

	//尾插
	L.push_back(10);
	L.push_back(20);
	L.push_back(110);
	L.push_back(40);

	//排序
	cout << "排序前：" << endl;
	printList(L);


	//所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法
	//不支持随机访问的容器，内部会提供对应一些算法
	L.sort();
	cout << "排序后：" << endl;
	printList(L);

	//降序
	L.sort(myCompare);
	printList(L);
}

总结：

sort—–成员函数

3.7.8 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、评分

排序规则：按照评分降序，如果评分相同，按照年龄进行升序，如果年龄相同按照升高进行降序

示例：

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

class Person
{
public:

	Person(string name, int age, double height, int score)
	{
		m_Name = name;
		m_age = age;
		m_height = height;
		m_score = score;
	}

	string m_Name;
	int m_age;
	double m_height;
	int m_score;
};

void printList(list<Person>& L)
{
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "\t年龄：" << (*it).m_age << "\t身高：" << (*it).m_height << "\t打分：" << (*it).m_score << endl;
	}
	cout << endl;
}

//指定排序规则
bool comparePerson(Person &p1, Person &p2)
{
	if (p1.m_score == p2.m_score && p1.m_age==p2.m_age)
	{
		return p1.m_height > p2.m_height;
	}
	else if(p1.m_score == p2.m_score && p1.m_age != p2.m_age)
	{
		return p1.m_age < p2.m_age;
	}
	else
	{
		return p1.m_score > p2.m_score;
	}
}
void test01()
{
	//准备数据
	list<Person>L;

	//准备数据
	Person p1("贾宝玉", 16, 174, 8);
	Person p2("林黛玉", 15, 162, 8);
	Person p3("薛宝钗", 16, 164, 8);
	Person p4("贾探春", 15, 160, 9);
	Person p5("牛人", 15, 190, 2);
	Person p6("红红儿", 16, 120, 2);


	//插入数据
	L.push_back(p1);
	L.push_back(p2);
	L.push_back(p3);
	L.push_back(p4);
	L.push_back(p5);
	L.push_back(p6);

	printList(L);

	//排序后
	cout << "-------------------------------" << endl;
	cout << "排序后：" << endl;
	
	L.sort(comparePerson);
	printList(L);
}


int main(void)
{
	test01();

	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次逻辑规则制定，并不复杂

3.8 set/multiset 容器

3.8.1 set进本概念

简介：

• 所有元素都会在插入式自动被排序

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

3.8.2 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

示例：

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

void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据，只有insert方式
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);

	//遍历容器
	//set容器不允许插入重复值
	printSet(s1);

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

out_put:

10 20 30 40
10 20 30 40

总结：

• set容器插入数据时用insert
• set容器插入数据的数据会被自动排序

3.8.3 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

示例：

大小：

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

void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);

	
	printSet(s1);

	//判断是否为空
	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;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);


	set<int>s2;

	//插入数据
	s2.insert(100);
	s2.insert(200);
	s2.insert(300);
	s2.insert(400);
	s2.insert(300);
	
	cout << "交换前：" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);
	
	//交换
	s1.swap(s2);

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

3.8.4 set插入和删除

功能描述：

• set容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

• insert(elem);
• clear();
• erase(pos); //删除，返回下一个元素的迭代器
• erase(beg, end); //删除，返回下一个元素的迭代器
• erase(elem); //删除容器中值为elem的元素

示例：

void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);

	
	printSet(s1);

	//删除
	s1.erase(s1.begin());

	printSet(s1);

	//删除重载版本
	s1.erase(30);
	printSet(s1);

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

3.8.5 set查找和统计

功能描述：

• 对set容器查找数据以及统计数据

函数原型：

• find(key); //查找key是否存在，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

查找：

void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);

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

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

统计：

void test02()
{
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);


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

3.8.6 set和multiset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

3.8.7 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 (value, value2);
• pair<type, type> p =make_pair(value, value2);

示例：

void test01()
{
	//第一种方式
	pair<string, int>p("Tom", 20);

	cout << "姓名：" << p.first << "\t年龄：" << p.second << endl;

	//第二种方式
	pair<string, int>p2 = make_pair("Jarry", 30);
	cout << "姓名：" << p2.first << "\t年龄：" << p2.second << endl;

}

3.8.8 set容器排序

学习目标：

• set容器默认排序规则从小到大，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

• 利用仿函数，改变排序规则

示例：set存放内置数据类型

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

void test01()
{
	set<int, MyCompare>s2;

	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(20);
	s2.insert(150);
	s2.insert(30);

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

}

自定义数据类型:

class comparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person&p1,const Person&p2)const
	{
		//按照年龄降序
		return p1.m_age > p2.m_age;
	}
};
void test01()
{
	//自定义数据类型 都会制定排序规则
	set<Person,comparePerson>s;

	//创建Person对象
	Person p1("刘备", 24);
	Person p2("关羽", 28);
	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;
	}

}

总结：对于自定义数据类型，必须指明排序规则才能插入。

3.9 map/multimap容器

3.9.1 map的基本概念

简介：

• map中所有元素狗屎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，底层结构使用二叉树实现。

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

3.9.2 map构造和赋值

功能描述：

• 对map容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造：

• map<T1, T2> mp;
• map(const map &mp);

赋值：

• map& operator=(const map &mp);

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));
	m.insert(pair<int,int>(4, 40));

	printMap(m);

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

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

总结：map中所有元素都是成对出现，插入数据时要使用对组。

3.9.3 map 大小和交换

函数原型：

• size();
• empty();
• swap(st);

示例：

m.size();
m1.swap(m2);

和之前的容器差别不大

3.9.4 map插入和删除

函数原型：

• insert(elem);
• clear();
• erase(pos); //删除，返回下一个元素的迭代器
• erase(beg, end); //删除，返回下一个元素的迭代器
• erase(key); //删除容器中值为key的元素

示例：

void test01()
{
	map<int, int>m;
	//第一种
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	
	//第二种
	m.insert(make_pair(2, 20));

	//第三种
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));

	//第四种
	m[4] = 40;

	//第四种不建议做插入用途，可以利用key访问到value
	//cout<<m[4]<<endl;
	printMap(m);

	//删除
	m.erase(m.begin());
	printMap(m);

	m.erase(3);//按照key删除
	printMap(m);

	//清空两种方式，和其他容器一样
}

3.9.5 map查找和统计

功能描述：

• 对map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

• find(key); //查找key是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器，若不存在，返回set.end()
• count(key); //统计key的元素个数

示例：

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));
	m.insert(pair<int, int>(3, 40));

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

	//统计
	//map不允许插入重复key元素，count统计而言，结果只有1和0两种
	int num = m.count(3);
	cout << "num = " << num << endl;

}

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）

3.6.8 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：

• 利用仿函数，可以改变排序规则

示例：

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

void printMap(map<int,int,MyCompare>& m)
{
	for (map<int,int,MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "key = " << (*it).first << " value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}
class comparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person&p1,const Person&p2)const
	{
		//按照年龄降序
		return p1.m_age > p2.m_age;
	}
};


void test01()
{
	map<int, int, MyCompare>m;
	
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(4, 40));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m.insert(pair<int, int>(3, 40));

	printMap(m);


}

总结：

• 利用仿函数可以指定map容器的排序规则
• 对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则，同set容器

3.10 案例-员工分组

3.10.1 案例描述

lue

3.10.2 实现步骤

1. 创建10名员工，放到vector中
2. 遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
3. 分组后，将员工部门编号作为key，具体员工为value，放入到multimap容器中
4. 分部门显示员工信息

实现代码：

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

#define CEHUA  0
#define MEISHU 1
#define YANFA  2

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() % 10001 + 10000;

		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
		m.insert(make_pair(deptId, *it));
	}
}
void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker>& m)
{
	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;
	for (; 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 != 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(void)
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	//1.创建员工
	vector<Worker>vWorker;
	createWorker(vWorker);

	////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;
	//}

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

	//3.分组显示员工
	showWorkerByGroup(mWorker);

	return 0;
}

4 STL-函数对象

4.1 函数对象

4.4.1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

4.1.2 函数对象使用

特点：

• 函数在使用时，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

示例：

class MyAdd
{
public:
	int operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 + v2;
	}
};

//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
void test01()
{
	MyAdd myAdd;
	cout << myAdd(10, 10) << endl;
}
//2.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
class MyPrint
{
public:

	MyPrint()
	{
		this->count = 0;
	}

	void operator()(string test)
	{
		cout << test << endl;
		this->count++;
	}
	
	int count;//内部自己状态
};

void test02()
{
	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");
	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++");
}

4.2 谓词

4.2.1 谓词概念

概念：

• 返回bool类型的仿函数成为谓词
• 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

4.2.2 一元谓词

示例：

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);
	}

	//查找容器中 有没有大于5的数字
	//GreaterFive()匿名对象
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到大于5的数为：" << *it << endl;
	}
}

4.2.3 二元谓词

示例：

class MyCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 > v2;
	}
};
void test01()
{
	vector<int>v;
	
	v.push_back(10);
	v.push_back(50);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

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

	//按降序排列
	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

4.3 內建函数对象

4.3.1 內建函数对象意义

概念：

• STL內建了一些函数对象

分类：

• 算数仿函数
• 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
• 使用內建函数对象，需要引入头文件#include<functional>

4.3.2 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

示例：

//nagate 一元仿函数 取反仿函数
void test01()
{
	negate<int>n;

	cout << n(50) << endl;
	//out_put:-50

}

//plus 二元仿函数 加法
void test02()
{
	plus<int>p;
	cout << p(10, 20) << endl;
	//out_put:30
}

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

4.3.3 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> //小于等于
• template<class T> bool less<T> //小于
• template<class T> bool less_equal<T> //小于等于

示例：

void test01()
{
	vector<int>v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);

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

	//降序
	//內建函数对象
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

4.3.4 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

示例：

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;

	//利用逻辑非 将容器v搬运到 容器v2中，并执行取反操作
	vector<bool>v2;
	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;
}

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>体积较小，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，用以声明的函数对象。

5.1 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

5.1.1 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

示例：

//普通函数
void print01(int val)
{
	cout << val << " ";
}

//仿函数
class print02
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};
void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	//普通函数遍历
	for_each(v.begin(), v.end(), print01);
	cout << endl;
	
	//仿函数遍历
	for_each(v.begin(), v.end(), print02());//print02()匿名函数对象
	cout << endl;
}

总结：for_each在实际开发中是最常用的遍历算法，需要熟练掌握

5.1.2 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 函数或函数对象

示例：

//常用遍历算法 transform
class Transform
{
public:
	int operator()(int v)
	{
		return v + 100;
	}
};
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());
	cout << endl;
}

总结：搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运。

5.2 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 //二分法查找
• count //统计元素个数
• count_if //按条件统计元素个数

5.2.1 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

示例：

//常用遍历算法 transform
class Transform
{
public:
	int operator()(int v)
	{
		return v + 100;
	}
};
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);
	}

	//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)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	//重载== 让底层find知道如何对比person数据类型
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if (this->m_name == p.m_name && this->m_age == p.m_age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	string m_name;
	int m_age;
};

void test02()
{
	vector<Person>v;
	//创建数据类型
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	//放到容器中
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	Person h("bbb", 20);
	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), h);
	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到元素，姓名：" << it->m_name << " 年龄：" << it->m_age << endl;
	}

}

总结：利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器

5.2.2 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，找不大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）

示例：

//1.查找内置数据类型
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);
	}
	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的数字为：" << *it << endl;
	}
}

class Person
{
public:

	Person(string name, int age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}
	string m_name;
	int m_age;
};

class Greater20
{
public:
	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_age > 20;
	}
};
void test02()
{
	vector<Person>v;
	//创建数据类型
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	//放到容器中
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	//找年龄大于20的人
	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到元素，姓名：" << it->m_name << " 年龄：" << it->m_age << endl;
	}

}

5.2.3 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

示例：

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(2);
	v.push_back(0);
	v.push_back(3);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);

	vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到相邻重复元素：" << *it << endl;
	}
}

5.2.4 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);

  //查找指定元素，查到返回true，否则false

  //ps：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

示例：

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	//查找容器中是否有9
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
	if (ret)
	{
		cout << "找到！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到！" << endl;
	}
}

总结：二分法查找效率高，但查找的容器中元素必须是有序序列

5.2.5 count

功能描述：

• 统计元素个数

函数原型：

• count(iterator beg, iterator end, value);

  //beg开始迭代器

  //end结束迭代器

  //value统计的元素

示例：

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);
	//查找容器中40的个数
	int num = count(v.begin(), v.end(), 40);
	cout << "40的个数为：" << num << endl;
}

class Person
{
public:

	Person(string name, int age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	//重载== 让底层find知道如何对比person数据类型
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if ( this->m_age == p.m_age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	string m_name;
	int m_age;
};

class Greater20
{
public:
	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_age > 20;
	}
};
void test02()
{
	vector<Person>v;
	//创建数据类型
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 30);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 30);

	//放到容器中
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	Person p5("hhh", 30);

	
	//统计与hhh同龄的人数
	int num = count(v.begin(), v.end(), p5);
	cout << "和hhh同龄的人数为：" << num << endl;

}

总结：统计自定义数据类型，需要配合重载operator==

5.2.6 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的次数

  //beg开始迭代器

  //end结束迭代器

  //_Pred谓词

示例：

//1.统计内置数据类型
class Greater20
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 20;
	}
};
void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);
	//查找容器中大于20的个数
	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
	cout << "大于20的个数为：" << num << endl;
}

class Person
{
public:

	Person(string name, int age)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
	}

	//重载== 让底层find知道如何对比person数据类型
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if ( this->m_age == p.m_age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	string m_name;
	int m_age;
};

class AgeGreater20
{
public:
	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_age > 20;
	}
};
void test02()
{
	vector<Person>v;
	//创建数据类型
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 30);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 30);

	//放到容器中
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	

	
	//统计年龄大于20的人数
	int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeGreater20());
	cout << "大于20的人数为：" << num << endl;

}

5.3 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，对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

5.3.1 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

示例：

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

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);
	
	//利用sort进行升序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

	//改为降序
	//greater内置函数对象，需要包含头文件<functional>
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.3.2 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

示例：

void test01()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));//要加随机数种子

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//利用洗牌算法，打乱顺序
	random_shuffle(v.begin(), v.end());

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

5.3.3 merge

功能描述：

• 两个容器元素合并，并存储到另一个容器中

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

  //ps：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

示例：

void test01()
{
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v1.push_back(i + 1);
	}

	//目标容器
	vector<int>vTarget;

	//提前给目标容器分配空间
	vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

	merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

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

out_put:

0　1　1　2　2　3　3　4　4　5　5　6　6　7　7　8　8　9

总结：

• merge合并两个容器必须都是有序序列
• 目标容器必须提前开辟空间

5.3.4 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

示例：

reverse(v.begin(),v.end());

总结：面试题可以会用到

5.4 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 //容器内指定范围内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 //容器内指定范围元素满足条件的元素替换为新元素
• swap //互换两个容器的元素

5.4.1 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);

  //dest 目标起始迭代器

示例：

void test01()
{
	vector<int>v1;
	
	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}

	//目标容器
	vector<int>v2;

	//提前给目标容器分配空间
	v2.resize(v1.size());

	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

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

总结：

目标容器要提前开辟空间

5.4.2 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

  //oldvalue旧元素

  //newvalue新元素

示例：

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);

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

	replace(v.begin(), v.end(), 40, 666);

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

5.4.3 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);

  // _pred谓词

  //newvalue 替换的新元素

示例：

class Greater20
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 20;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);
	v.push_back(1);
	v.push_back(50);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);

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

	replace_if(v.begin(), v.end(), Greater20(), 666);

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

5.4.4 swap

功能描述：

• 互换两个容器的元素

函数原型：

• swap(container c1, container c2);

  //c1 容器1

  //c2 容器2

示例：

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 << "替换前：" << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;

	swap(v1, v2);

	cout << "替换后：" << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

总结：两个容器必须同种类型

5.5 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

5.5.1 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

  //value起始值

示例：

void test01()
{
	vector<int>v1;


	for (int i = 0; i <= 100; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}

	int total = accumulate(v1.begin(), v1.end(), 1000);//最后一个参数是起始累加值
	cout << total << endl;
}

out_put:

6050

5.5.2 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);

  //value填充的值

示例：

void test01()
{
	vector<int>v1;
	v1.resize(10);

	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;
	//后期重新填充
	fill(v1.begin(), v1.end(), 100);

	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.6 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

5.6.1 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 dest);

  //ps：两个集合必须是有序序列

  //dest 目标容器开始迭代器

示例：

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;
	//目标容器需要提前开辟空间
	//最特殊情况，大容器包含小容器 开辟空间，取小容器size即可
	vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));

	//获取交集
	vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);
	cout << endl;
}

总结：

• 求交集的两个容器必须都是有序序列
• 目标容器开辟空间需要从两个容器中取较小值
• set_intersecton返回值是交集中最后一个元素的位置

5.6.2 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

  //PS：两个集合必须是有序序列

  //dest 目标容器开始迭代器

示例：

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;
	//目标容器需要提前开辟空间
	//最特殊情况，两个容器没有交集，取两个容器的容量之和
	vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

	//获取并集
	vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);
	cout << endl;
}

总结：

• 求并集的两个容器必须都是有序序列
• 目标容器开辟空间需要两个容器相加
• set_union返回值是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述：

• 求两个集合的差集

函数原型：

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

  //求两个集合的差集

  //ps:两个集合必须是有序序列

  //dest 目标容器开始迭代器

示例：

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;
	//目标容器需要提前开辟空间
	//最特殊情况，两个容器没有交集，取两个容器大的size作为目标容器开辟空间
	vTarget.resize(max(v1.size() , v2.size()));

	//获取差集
	cout << "v1和v2的差集：" << 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和v1的差集：" << endl;
	itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);
	cout << endl;
}

out_put:

v1和v2的差集：
0　1　2　3　4　
v2和v1的差集：
10　11　12　13　14　

6 异常处理

6.1 异常处理语法

异常接口声明：

一个函数显示声明可能抛出的异常

有利于函数调用者为异常 处理做好准备

可以在函数声明中列出此函数可能抛出的所有异常类型

eg：void fun() throw(A,B,C,D);

若无异常接口声明，则此函数可以抛出任何类型的异常

eg：void fun() throw();

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int divide(int x, int y)
{
	if (y == 0)
	{
		throw x;
	}
	return x / y;
}

int main(void)
{
	try
	{
		cout << "5 / 2 = " << divide(5, 2) << endl;
		cout << "8 / 0 = " << divide(8, 0) << endl;
		cout << "7 / 1 = " << divide(7, 1) << endl;
	}
	catch (int e)
	{
		cout << e << " is devided by zero!" << endl;
	}
	cout << "That is ok." << endl;
	return 0;
}

out_put:

5 / 2 = 2
8 is devided by zero!
That is ok.