Cpp_note_2

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Charles Lv7
  2022-12-28 12:32:48 2022-12-28 12:32:48 Created   2023-02-09 09:44:14 2023-02-09 09:44:14 Updated      7.9k Words  43 Mins  

C++笔记汇总2 模板及STL

1.模板

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template <typename T>
void My_swap(T& a, T& b) {
    T tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
void test01() {
    int a, b;
    a = 10, b = 20;
    // 1.自动类型推导
    My_swap(a, b);
    // 2.显示指定类型
    My_swap<int>(a, b);
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "b:" << b << endl;
}
//函数模板注意事项：
template <class T>  // typename可以替换为class
void MySwap(T& a, T& b) {
    T tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
// 1.自动类型推导必须推导出一致的数据类型T才能使用
void test02() {
    int a, b;
    a = 10, b = 20;
    char c = 'c';
    MySwap(a, b);
    // MySwap(a, c);//类型不一致，报错
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "b:" << b << endl;
}
// 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()" << endl;
}
void test03() {
    // func();//报错，推导不出T的类型
    func<int>();
}

普通函数和函数模板区别：

1.普通模板调用可以发生隐式类型转换

2.函数模板用自动类型推导，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

普通函数和函数模板调用的规则:

1.如果函数模板和普通函数都可以调用，优先调用普通函数

2.可以通过空模板参数列表强制调用函数模板

3.函数模板可以发生函数重载

4.如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

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void myPrint(int a, int b) {
    cout << "common" << endl;
}
template <class T>
void myPrint(T a, T b) {
    cout << "template-2" << endl;
}
template <class T>
void myPrint(T a, T b, T c) {
    cout << "template-3" << endl;
}
void test04() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    myPrint(a, b);
    // 空模板参数列表
    myPrint<>(a, b);
    double c = 10;
    double d = 20;
    myPrint(c, d);
}

模板的局限性

模板并不是万能的，有些特定数据类型，需要用具体化方式做特殊实现

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class Person {
   public:
    int age;
    string name;
};
template <class T>
bool myCompare(T& a, T& b) {
    if (a == b) {
        return false;
    } else {
        return true;
    }
}
template <>
bool myCompare(Person& a, Person& b) {
    if (a.age == b.age && a.name == b.name) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}
void test05() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    cout << myCompare(a, b) << endl;
    // 如果用一个类就会报错,所以要重新定义
    Person p1, p2;
    p1.age = 10;
    p2.age = 10;
    p1.name = "小红";
    p2.name = "小红";
    cout << myCompare(p1, p2) << endl;
}

类模板

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template <class NameType, class AgeType = int>  // 默认参数
class Person1 {
   public:
    Person1(NameType name, AgeType age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
    }
    NameType name;
    AgeType age;
    void showPerson() {
        cout << "age:" << this->age << endl;
        cout << "name:" << this->name << endl;
    }
};
void test06() {
    Person1<string, int> p1("杜金阳", 18);
    p1.showPerson();
}

类模板和函数模板的区别：

1.类模板没有自动类型推导的使用方法

2.类模板在模板参数列表中可以有默认参数

类模板和普通模板在成员函数创造时机的区别：

1.普通类中成员函数一开始就可以创建

2.类模板中的成员函数在调用时才创建

类模板对象做函数参数

三种传入方式

1.指定传入的类型[常用]

2.参数模板化

3.整个类模板化

类模板遇到继承时的注意事项:

1.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

2.如果不指定，编译器无法给子类分配内存

3.如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板

类模板和友元：

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

2.STL

algorithm 部分

常用算术生成算法accumulate:计算区间内容器元素累计总和

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
    int ans = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
    //参数3为起始累加值
    printf("%d", ans);
}

常见查找算法adjacent_find:查找相邻重复元素

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void test() {
    vector<int> v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(50);
    v.push_back(10);
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    vector<int>::iterator pos = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    if (pos == v.end()) {
        printf("not discover\n");
    } else {
        printf("val:%d\n", *pos);
    }
}
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void test() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 30);
    //查找必须为有序序列
    printf("val:%d\n", ret);
}

常用拷贝和替换算法copy

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i * 10);
    }
    vector<int> v2;
    v2.resize(v1.size());
    copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
    for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    puts("");
}

常用查找算法count

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void test01() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
    v.push_back(20);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    int num = count(v.begin(), v.end(), 20);
    printf("%d", num);
}
class Person {
   public:
    string name;
    int age;
    Person(string name, int age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
    }
    bool operator==(const Person& p) {
        if (this->age == p.age) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
};
void test02() {
    vector<Person> v;
    Person p1("Charles", 19);
    Person p2("Lucas", 23);
    Person p3("Jerry", 19);
    Person p4("Tom", 14);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    Person p("Luis", 14);
    int num = count(v.begin(), v.end(), p);
    printf("%d", num);
}

常用查找算法count_if

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class cmp {
   public:
    bool operator()(int val) { return val > 20; }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
    v.push_back(20);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), cmp());
    printf("%d ", num);
}
class Person {
   public:
    string name;
    int age;
    Person(string name, int age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
    }
    bool operator==(const Person& p) {
        if (this->age == p.age) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
};
class cmp2 {
   public:
    bool operator()(const Person& p) { return p.age > 15; }
};
void test02() {
    vector<Person> v;
    Person p1("Charles", 19);
    Person p2("Lucas", 23);
    Person p3("Jerry", 19);
    Person p4("Tom", 14);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), cmp2());
    printf("%d ", num);
}

常用算术生成算法fill:向容器中填充指定的元素

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
    fill(v.begin(), v.begin() + 8, 0);
    //参数3为起始累加值
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
}

常见查找算法find

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void test01() {
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
    if (it == v.end()) {
        printf("not discover\n");
    } else {
        printf("val:%d\n", *it);
    }
}
class Person {
   public:
    string name;
    int age;
    Person(string name, int age) {
        this->name = name;
        this->age = age;
    }
    bool operator==(const Person& p) {
        if (this->age == p.age && this->name == p.name) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    //自定义类型需要重载以确定如何对比数据类型
};
void test02() {
    vector<Person> v;
    Person p1("Charles", 19);
    Person p2("Lucas", 23);
    Person p3("Jerry", 19);
    Person p4("Tom", 14);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
    if (it == v.end()) {
        printf("not discover\n");
    } else {
        printf("key:%s val:%d\n", it->name.c_str(), it->age);
    }
}

常见查找算法find_if

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class cmp {
   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 pos = find_if(v.begin(), v.end(), cmp());
    if (pos == v.end()) {
        printf("not discover\n");
    } else {
        printf("val:%d\n", *pos);
    }
}
class Person {
   public:
    string Name;
    int Age;

   public:
    Person(string name, int age) {
        this->Name = name;
        this->Age = age;
    }
    bool operator==(const Person& p) {
        if (this->Age == p.Age && this->Name == p.Name) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
};
class my_cmp {
   public:
    bool operator()(Person& p) { return p.Age > 20; }
};
void test02() {
    vector<Person> v;
    Person p1("Charles", 19);
    Person p2("Lucas", 23);
    Person p3("Jerry", 19);
    Person p4("Tom", 14);
    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(), my_cmp());
    if (it == v.end()) {
        printf("not discover\n");
    } else {
        printf("key:%s val:%d\n", it->Name.c_str(), it->Age);
    }
}

常用遍历算法for_each

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// 普通函数
void print01(int val) {
    printf("%d ", val);
}
// 仿函数
class print02 {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(), print01);
    puts("");
    for_each(v.begin(), v.end(), print02());
    puts("");
}

常用排序算法merge

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// merge用于将两个有序序列合并
void printVector(vector<int>& v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void test01() {
    vector<int> v1;
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(50);
    vector<int> v2;
    v2.push_back(15);
    v2.push_back(25);
    v2.push_back(35);
    v2.push_back(45);
    v2.push_back(55);
    // 升序
    vector<int> v;
    v.resize(v1.size() + v2.size());  //分配空间
    merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v.begin());
    printVector(v);
}

常用排序算法random_shuffle:洗牌 指定范围内随机调整次序

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void printVector(vector<int>& v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void test() {
    srand((unsigned int)time(NULL));
    //时间随机数种子，用于利用时间生成真正的随机数
    vector<int> v;
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        v.push_back(i * 10);
    }
    printVector(v);
    random_shuffle(v.begin(), v.end());
    printVector(v);
}

常用拷贝和替换算法replace

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
    v.push_back(20);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
    replace(v.begin(), v.end(), 20, 200);
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
}

常用拷贝和替换算法replace_if

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
class cmp {
   public:
    bool operator()(int val) { return val > 20; }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
    v.push_back(20);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
    replace_if(v.begin(), v.end(), cmp(), 200);
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
    puts("");
}

常见排序算法reverse: 反转

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void printVector(vector<int>& v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void test() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
    v.push_back(20);
    sort(v.begin(), v.end());
    printVector(v);
    reverse(v.begin(), v.end());
    printVector(v);
}

常用集合算法set_difference:求两个容器的差集

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i <= 50; i++) {
        v1.push_back(i * 2);
    }
    vector<int> v2;
    for (int i = 0; i <= 20; i++) {
        v2.push_back(i * 5);
    }
    vector<int> v1_v2;  // v1-v2
    v1_v2.resize(v1.size());
    vector<int>::iterator it_end1 = set_difference(
        v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v1_v2.begin());
    vector<int> v2_v1;  // v2-v1
    v2_v1.resize(v2.size());
    vector<int>::iterator it_end2 = set_difference(
        v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), v2_v1.begin());
    for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
    puts("");
    for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    puts("");
    for_each(v1_v2.begin(), it_end1, myPrint());
    puts("");
    for_each(v2_v1.begin(), it_end2, myPrint());
    puts("");
}

常用集合算法set_union:求两个容器的并集

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i <= 50; i++) {
        v1.push_back(i * 2);
    }
    vector<int> v2;
    for (int i = 0; i <= 20; i++) {
        v2.push_back(i * 5);
    }
    vector<int> v;
    v.resize(v2.size() + v1.size());
    vector<int>::iterator it_end =
        set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v.begin());
    for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
    puts("");
    for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    puts("");
    for_each(v.begin(), it_end, myPrint());
    puts("");
}

常用排序算法sort

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void printVector(vector<int>& v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void test01() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
    v.push_back(20);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    // 升序
    sort(v.begin(), v.end());
    printVector(v);
    // 降序
    sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    printVector(v);
}

常用拷贝和替换算法swap

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class myPrint {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i + 1);
    }
    vector<int> v2;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v2.push_back(i * 10);
    }
    v1.swap(v2);
    //或swap(v1,v2)
    for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
    puts("");
    for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
    puts("");
}

常用遍历算法transform

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class Transform {
   public:
    int operator()(int v) { return v + 10; }
};
class print02 {
   public:
    void operator()(int val) { printf("%d ", val); }
};
void test01() {
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int> vTarget;
    vTarget.resize(v.size());  //开辟空间
    transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());
    for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), print02());
    puts("");
}

Container 部分

deque

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
void printDeque(const deque<int>& d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void build_deque() {
    //构造容器的4种方式
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        d1.push_back(i);
        d1.push_front(i);
    }  // deque可以从首尾两个方向插入
    printDeque(d1);
    deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
    printDeque(d2);
    deque<int> d3(10, 100);
    printDeque(d3);
    deque<int> d4(d3);
    printDeque(d4);
}
void value_deque() {
    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, 100);
    printDeque(d4);
}
void size_deque() {
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    if (d1.empty()) {
        printf("d1为空\n");
    } else {
        printf("d1不为空\n");
        printf("大小:%d\n", d1.size());
        // deque容器没有容量概念
    }
    // 重新指定大小
    d1.resize(15);
    printDeque(d1);  //默认0填充
    d1.resize(17, 100);
    printDeque(d1);
    d1.resize(5);  //小于容量会将多余部分删除
    printDeque(d1);
}
void calc_deque() {
    deque<int> d1;
    d1.push_back(10);   //尾插法
    d1.push_front(40);  //头插法
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(50);
    d1.push_back(30);
    printDeque(d1);
    d1.pop_back();  //尾部删除
    d1.pop_front();
    d1.insert(d1.begin(), 100);
    d1.insert(d1.begin(), 2, 1000);
    d1.insert(d1.begin(), d1.begin() + 3, d1.end());
    //在某个位置插入某两个区间之间的所有值
    printDeque(d1);
    d1.erase(d1.begin());
    d1.erase(d1.begin() + 3, d1.end());
    printDeque(d1);
    d1.clear();
}
void operator_deque() {
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        d1.push_back(i);
        d1.push_front(i);
    }
    //利用[]访问元素
    for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
        printf("%d ", d1[i]);
    }
    puts("");
    // 利用at访问
    for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
        printf("%d ", d1.at(i));
    }
    puts("");
    printf("%d %d", d1.front(), d1.back());
}
void sort_deque() {
    deque<int> d;
    d.push_back(20);
    d.push_back(30);
    d.push_back(40);
    d.push_front(50);
    d.push_front(60);
    d.push_front(70);
    printDeque(d);
    sort(d.begin(), d.end());  //默认升序
    //对于支持随机访问的迭代器的容器，都支持利用sort算法排序(利用vector也支持sort)
    printDeque(d);
}
int main() {
    build_deque();
    value_deque();
    size_deque();
    calc_deque();
    operator_deque();
    sort_deque();
    return 0;
}

list

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
//链表list容器[双向循环链表]
void printList(const list<int>& l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void build_list() {
    list<int> l1;
    l1.push_back(40);
    l1.push_front(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_front(30);
    l1.push_back(50);
    printList(l1);
    list<int> l2(l1.begin(), l1.end());
    printList(l2);
    list<int> l3(l1);
    printList(l3);
    list<int> l4(10, 100);
    printList(l4);
}
void value_list() {
    //赋值
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(40);
    l1.push_back(50);
    printList(l1);
    list<int> 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
    list<int> l5;
    l5.assign(10, 100);
    l1.swap(l5);
    printList(l1);
    printList(l5);
}
void size_list() {
    list<int> l1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        l1.push_back(i);
    }
    if (l1.empty()) {
        printf("l1为空\n");
    } else {
        printf("l1不为空\n");
        printf("大小:%d\n", l1.size());
        // list容器没有容量概念
    }
    // 重新指定大小
    l1.resize(15);
    printList(l1);  //默认0填充
    l1.resize(17, 100);
    printList(l1);
    l1.resize(5);  //小于容量会将多余部分删除
    printList(l1);
}
void calc_list() {
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);   //尾插法
    l1.push_front(40);  //头插法
    l1.push_back(20);
    l1.push_front(50);
    l1.push_back(30);
    printList(l1);
    l1.pop_back();  //尾部删除
    l1.pop_front();
    l1.insert(l1.begin(), 100);
    l1.insert(l1.begin(), 2, 1000);
    l1.insert(l1.begin(), l1.begin(), l1.end());
    //在某个位置插入某两个区间之间的所有值
    printList(l1);
    l1.remove(10);  //删除容器中所有与elem值匹配的元素
    list<int>::iterator it = l1.begin();
    l1.erase(it++);
    l1.erase(++it, l1.end());
    printList(l1);
    l1.clear();
}
void operator_list() {
    list<int> l1;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        l1.push_back(i);
        l1.push_front(i);
    }
    printf("%d %d", l1.front(), l1.back());
}
// list不能使用[]或at方法进行访问
bool cmp(int v1, int v2) {
    return v1 > v2;
}
void function_list() {
    list<int> l1;
    l1.push_back(10);
    l1.push_back(50);
    l1.push_back(30);
    l1.push_back(20);
    l1.push_back(40);
    printList(l1);
    //反转
    l1.reverse();
    printList(l1);
    // 排序
    l1.sort();
    //这里不是随机访问的迭代器，所以不能使用迭代器索引排序
    printList(l1);
    l1.sort(cmp);
    printList(l1);
}
int main() {
    build_list();
    value_list();
    size_list();
    calc_list();
    operator_list();
    function_list();

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
// map中所有元素都是pair，第一个为key，第二个为value
// map底层为二叉树
// 所有元素会按照key自动排序
/* map和multimap的区别：
1.map不允许出现重复key元素，value可以重复
2.multimap允许出现重复key元素 */
void printMap(map<int, int>& m) {
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
        printf("key:%d value:%d\n", it->first, it->second);
    }
    puts("");
}
void build_map() {
    map<int, int> m1;
    m1.insert(pair<int, int>(1, 21373191));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 21373119));
    m1.insert(pair<int, int>(2, 21373181));
    m1.insert(pair<int, int>(4, 21373190));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 21373190));
    // key相同时直接插入失败，而Java中为覆盖
    printMap(m1);  //自动排序，可以存在重复value值
    map<int, int> m2(m1);
    printMap(m2);
    map<int, int> m3;
    m3 = m1;
    printMap(m3);
}
void size_map() {
    map<int, int> m1;
    //大小
    m1.insert(pair<int, int>(1, 21373191));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 21373119));
    m1.insert(pair<int, int>(2, 21373181));
    m1.insert(pair<int, int>(4, 21373190));
    printMap(m1);
    if (m1.empty()) {
        printf("m1为空\n");
    } else {
        printf("m1不为空\n");
        printf("大小:%d\n", m1.size());
    }
    // 交换
    map<int, int> m2;
    m2.insert(pair<int, int>(4, 191));
    m2.insert(pair<int, int>(3, 119));
    m2.insert(pair<int, int>(5, 181));
    m2.insert(pair<int, int>(6, 190));
    m1.swap(m2);
    printMap(m1);
    printMap(m2);
}
void calc_map() {
    map<int, int> m1;
    //四种插入方式
    m1.insert(pair<int, int>(1, 21373191));
    m1.insert(make_pair(3, 21373119));
    m1.insert(map<int, int>::value_type(2, 21373181));
    m1[4] = 21373190;  //不建议用这种方式创建，但适合用来访问value
    printMap(m1);

    m1.erase(m1.begin());
    map<int, int>::iterator it = m1.begin();
    it++;
    m1.erase(++it, m1.end());
    m1.erase(2);  //类似remove，按照key删除
    printMap(m1);
    m1.clear();
}
void statistics_map() {
    map<int, int> m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 21373191));
    m.insert(pair<int, int>(3, 21373119));
    m.insert(pair<int, int>(2, 21373181));
    m.insert(pair<int, int>(4, 21373190));
    //查找
    map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
    if (pos != m.end()) {
        printf("key:%d value:%d\n", pos->first, pos->second);
    } else {
        printf("not discover\n");
    }
    // 统计
    int num = m.count(2);
    printf("%d\n", num);
}
class cmp {
   public:
    bool operator()(int v1, int v2) { return v1 > v2; }
};
void sort_map() {
    map<int, int> m1;
    m1.insert(pair<int, int>(1, 21373191));
    m1.insert(pair<int, int>(3, 21373119));
    m1.insert(pair<int, int>(2, 21373181));
    m1.insert(pair<int, int>(4, 21373190));
    for (map<int, int>::iterator it = m1.begin(); it != m1.end(); it++) {
        printf("key:%d value:%d\n", it->first, it->second);
    }
    puts("");
    //降序排列
    map<int, int, cmp> m2;
    m2.insert(pair<int, int>(1, 21373191));
    m2.insert(pair<int, int>(3, 21373119));
    m2.insert(pair<int, int>(2, 21373181));
    m2.insert(pair<int, int>(4, 21373190));
    for (map<int, int, cmp>::iterator it = m2.begin(); it != m2.end(); it++) {
        printf("key:%d value:%d\n", it->first, it->second);
    }
    puts("");
}
int main() {
    // build_map();
    // size_map();
    // calc_map();
    statistics_map();
    // sort_map();
    return 0;
}
map与unordered_map的区别

对于map的底层原理，是通过红黑树（一种非严格意义上的平衡二叉树）来实现的，因此map内部所有的数据都是有序的（默认按key进行升序排序），map的查询、插入、删除操作的时间复杂度都是O(logn)。
unordered_map和map类似，都是存储的key-value的值，可以通过key快速索引到value。不同的是unordered_map不会根据key的大小进行排序，存储时是根据key的hash值判断元素是否相同，即unordered_map内部元素是无序的。unordered_map的底层是一个防冗余的哈希表（开链法避免地址冲突）。

queue

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
// queue容器
void build_queue() {
    queue<int> q;
    q.push(10);
    q.push(50);
    q.push(40);
    q.push(30);
    q.push(20);
    printf("%d\n", q.size());
    printf("%d\n", q.back());
    while (!q.empty()) {
        printf("%d ", q.front());
        q.pop();
    }
}
int main() {
    build_queue();
    return 0;
}

set

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
// set为集合，底层结构为二叉树
// 所有元素都会在插入时自动被排序
/* set和multiset的区别：
1.set不允许出现重复元素
2.multiset允许出现重复元素 */
void printSet(set<int>& s) {
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void printMultiset(multiset<int>& ms) {
    for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void build_set() {
    set<int> s1;
    s1.insert(10);
    s1.insert(30);
    s1.insert(20);
    s1.insert(30);
    s1.insert(40);
    printSet(s1);  //自动排序且去除重复元素
    set<int> s2(s1);
    printSet(s2);
    set<int> s3;
    s3 = s2;
    printSet(s3);
}
void size_set() {
    set<int> s1;
    //大小
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        s1.insert(i);
    }
    printSet(s1);
    if (s1.empty()) {
        printf("s1为空\n");
    } else {
        printf("s1不为空\n");
        printf("大小:%d\n", s1.size());
    }
    // 交换
    set<int> s2;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        s2.insert(i * 10);
    }
    s1.swap(s2);
    printSet(s1);
    printSet(s2);
}
void calc_set() {
    set<int> s1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        s1.insert(i * 10);
    }
    s1.insert(100);
    printSet(s1);
    s1.erase(s1.begin());
    set<int>::iterator it = s1.begin();
    it++;
    it++;
    s1.erase(++it, s1.end());
    s1.erase(100);  //类似remove，特有重载
    printSet(s1);
    s1.clear();
}
void statistics_set() {
    set<int> s;
    s.insert(10);
    s.insert(40);
    s.insert(30);
    s.insert(20);
    //查找
    set<int>::iterator pos = s.find(30);
    if (pos != s.end()) {
        printf("%d\n", *pos);
    } else {
        printf("not discover\n");
    }
    // 统计
    int num = s.count(20);
    printf("%d\n", num);
}
void differ_multiset() {
    set<int> s;
    s.insert(10);
    s.insert(10);
    multiset<int> ms;
    ms.insert(10);
    ms.insert(10);
    printSet(s);
    printMultiset(ms);
}
void pair_set() {
    // pair对组创建
    pair<string, int> p1("Charles", 19);
    printf("%s %d\n", p1.first.c_str(), p1.second);
    // printf不能直接输出String字符串类型，需要如上转化，而cout可以
    pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 23);
    printf("%s %d\n", p2.first.c_str(), p2.second);
}
class cmp {
   public:
    bool operator()(int v1, int v2) { return v1 > v2; }
};
class Person {
   public:
    Person(string name, int age) {
        this->m_name = name;
        this->m_age = age;
    }
    string m_name;
    int m_age;
};
class cmp_Class {
   public:
    bool operator()(const Person& p1, const Person& p2) {
        if (p1.m_age != p2.m_age) {
            return p1.m_age > p2.m_age;
        } else {
            return strcmp(p1.m_name.c_str(), p2.m_name.c_str());
        }
    }
};
void sort_set() {
    set<int> s1;
    s1.insert(10);
    s1.insert(20);
    s1.insert(30);
    s1.insert(40);
    s1.insert(50);
    printSet(s1);
    //降序排列
    set<int, cmp> s2;
    s2.insert(10);
    s2.insert(20);
    s2.insert(30);
    s2.insert(40);
    s2.insert(50);
    for (set<int, cmp>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
        //需要修改迭代器
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
    // set存放自定义类型
    set<Person, cmp_Class> s;
    Person p1("Charles", 19);
    Person p2("Lucas", 25);
    Person p3("Tom", 19);
    Person p4("Jerry", 28);
    s.insert(p1);
    s.insert(p2);
    s.insert(p3);
    s.insert(p4);
    for (set<Person, cmp_Class>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
        printf("%s %d\n", it->m_name.c_str(), it->m_age);
    }
}
int main() {
    build_set();
    size_set();
    calc_set();
    statistics_set();
    differ_multiset();
    pair_set();
    sort_set();
    return 0;
}

stack

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
// stack容器
void build_stack() {
    stack<int> s;
    s.push(10);  //入栈
    s.push(20);
    s.push(30);
    s.push(40);
    if (!s.empty()) {  //判断栈是否为空
        int temp = s.top();
        printf("%d\n", temp);
    }
    s.pop();  //出栈
    cout << s.size() << endl;
}
int main() {
    build_stack();
    return 0;
}

vector

1
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58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
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69
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75
76
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78
79
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81
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135
136
137
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
// vector相关笔记
void printVector(vector<int>& v) {  //用引用的方式传入
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();
         it++) {  //迭代器遍历
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
void build_vector() {
    // 创建vector容器并向里面填入数值
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);  //向vector中推入值
    }
    printVector(v1);
    // vector赋值
    //方法1：operator=
    vector<int> v2;
    v2 = v1;
    printVector(v2);
    //方法2：assign读入
    vector<int> v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v3);
    //方法3：assign赋值
    vector<int> v4;
    v4.assign(10, 100);  //赋值10个100
    printVector(v4);
}
void capacity_vector() {
    // vector容器的容量和大小操作
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    if (v1.empty()) {
        printf("v1为空\n");
    } else {
        printf("v1不为空\n");
        printf("容量:%d 大小:%d\n", v1.capacity(), v1.size());
        //容量>=大小
    }
    // 重新指定大小
    v1.resize(15);
    printVector(v1);  //默认0填充
    v1.resize(15, 100);
    printVector(v1);
    v1.resize(5);  //小于容量会将多余部分删除
    printVector(v1);
}
void calc_vector() {
    vector<int> v1;
    v1.push_back(10);  //尾插法
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(50);
    v1.push_back(30);
    printVector(v1);
    v1.pop_back();  //尾部删除
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    printVector(v1);
    v1.erase(v1.begin());
    v1.erase(v1.begin() + 3, v1.end());
    printVector(v1);
    v1.clear();
}
void operator_vector() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    //利用[]访问元素
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
        printf("%d ", v1[i]);
    }
    puts("");
    // 利用at访问
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
        printf("%d ", v1.at(i));
    }
    puts("");
    printf("%d %d", v1.front(), v1.back());
}
void swap_vector() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    vector<int> v2;
    for (int i = 9; i >= 0; i--) {
        v2.push_back(i);
    }
    v1.swap(v2);  //容器互换
    printVector(v1);
    printVector(v2);
    // 实际用途
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    printf("容量:%d 大小:%d\n", v.capacity(), v.size());
    v.resize(3);
    vector<int>(v).swap(v);  //用于收缩容器容量，避免空间浪费
    printf("容量:%d 大小:%d\n", v.capacity(), v.size());
}
void reserve_vector() {
    vector<int> v;
    //利用reserve预留空间
    v.reserve(100000);
    int num = 0, *p = NULL;  // num统计开辟次数
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        v.push_back(i);
        if (p != &v[0]) {
            p = &v[0];
            num++;
        }
    }
    printf("%d", num);
}

int main() {
    build_vector();
    capacity_vector();
    calc_vector();
    operator_vector();
    swap_vector();
    reserve_vector();
    return 0;
}

object

Inner_function

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
// 内建函数对象
// 1.算数仿函数
// negate 一元仿函数 取反仿函数
void test01() {
    negate<int> n;
    printf("%d\n", n(50));
}
// plus 二元仿函数 加法
void test02() {
    plus<int> p;
    printf("%d\n", p(10, 20));
}
/* 类似函数
plus 加法
minus 减法
multiplies 乘法
divides 除法
modulus 取模
negate 取反
 */
// 2.关系仿函数
// greater 大于
void test03() {
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(50);
    //降序排列
    sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        printf("%d ", *it);
    }
    puts("");
}
// 3.逻辑仿函数
// logical_not 逻辑非
void test04() {
    vector<bool> v1;
    v1.push_back(true);
    v1.push_back(false);
    v1.push_back(true);
    v1.push_back(false);
    for (vector<bool>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";  //不知道为什么这里bool不能用printf
    }
    puts("");
    vector<bool> v2;
    v2.resize(v1.size());  //首先需要扩大容量
    transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
    for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    puts("");
}
int main() {
    test01();
    test02();
    test03();
    test04();
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
//函数对象
// 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
class MyAdd {
   public:
    int operator()(int v1, int v2) { return v1 + v2; }
};
void test01() {
    MyAdd myAdd;
    printf("%d\n", myAdd(10, 10));
}
// 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:
    int count;  //内部自己的状态
    MyPrint() { this->count = 0; }
    void operator()(string test) {
        printf("%s\n", test.c_str());
        this->count++;
    }
};
void test02() {
    MyPrint MyPrint;
    MyPrint("hello world");
    printf("%d\n", MyPrint.count);
}
// 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();
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define M 100007
#define N 1007
#define INF 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define db double
//函数对象
// 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
class MyAdd {
   public:
    int operator()(int v1, int v2) { return v1 + v2; }
};
void test01() {
    MyAdd myAdd;
    printf("%d\n", myAdd(10, 10));
}
// 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:
    int count;  //内部自己的状态
    MyPrint() { this->count = 0; }
    void operator()(string test) {
        printf("%s\n", test.c_str());
        this->count++;
    }
};
void test02() {
    MyPrint MyPrint;
    MyPrint("hello world");
    printf("%d\n", MyPrint.count);
}
// 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();
    return 0;
}
  • Title: Cpp_note_2
  • Author: Charles
  • Created at : 2022-12-28 12:32:48
  • Updated at : 2023-02-09 09:44:14
  • Link: https://charles2530.github.io/2022/12/28/cpp-note-2/
  • License: This work is licensed under CC BY-NC-SA 4.0.
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Cpp_note_2
  1. C++笔记汇总2 模板及STL
    1. 1.模板
      1. 普通函数和函数模板区别：
      2. 普通函数和函数模板调用的规则:
      3. 模板的局限性
      4. 类模板
      5. 类模板和函数模板的区别：
      6. 类模板和普通模板在成员函数创造时机的区别：
      7. 类模板对象做函数参数
        1. 三种传入方式
      8. 类模板遇到继承时的注意事项:
      9. 类模板和友元：
  2. 2.STL
    1. algorithm 部分
      1. 常用算术生成算法accumulate:计算区间内容器元素累计总和
      2. 常见查找算法adjacent_find:查找相邻重复元素
      3. 常见查找算法binary_search
      4. 常用拷贝和替换算法copy
      5. 常用查找算法count
      6. 常用查找算法count_if
      7. 常用算术生成算法fill:向容器中填充指定的元素
      8. 常见查找算法find
      9. 常见查找算法find_if
      10. 常用遍历算法for_each
      11. 常用排序算法merge
      12. 常用排序算法random_shuffle:洗牌 指定范围内随机调整次序
      13. 常用拷贝和替换算法replace
      14. 常用拷贝和替换算法replace_if
      15. 常见排序算法reverse: 反转
      16. 常用集合算法set_difference:求两个容器的差集
      17. 常用集合算法set_union:求两个容器的并集
      18. 常用排序算法sort
      19. 常用拷贝和替换算法swap
      20. 常用遍历算法transform
    2. Container 部分
      1. deque
      2. list
      3. map
        1. map与unordered_map的区别
      4. queue
      5. set
      6. stack
      7. vector
    3. object
      1. Inner_function
      2. function_object
      3. predicate