C++ STL容器与函数谓词示例分析讲解

lpf_wei 2022-11-23 我要评论

C++ STL（Standard Template Library标准模板库），相当于java的集合模块， STL 有很多的容器。

1.C++ vector向量

（内部：封装动态大小数组作为容器，能够存放任意的动态数组）

#include <iostream>
#include <vector> // 引入 vector 容器的支持
// NDK 开发 一定要用容器  应该 queue 队列
using namespace std;
int main() {
    vector<int> vector1;
    vector<int> vector2(10); // 指定10的空间大小
    vector<int> vector3(10, 0); // 有了10个值了 每个值都是0
    vector<int> vector4;
    // 插入数据
    vector4.insert(vector4.begin(), 40);
    vector4.insert(vector4.begin(), 60);
    vector4.insert(vector4.begin(), 80);
    // 第一个
    cout << " 修改前：vector4.front():" << vector4.front() << endl;
    vector4.front() = 99; // 默认修改第一个
    cout << " 修改后：vector4.front():" << vector4.front() << endl;
    // 最后一个
    cout << " 修改前：vector4.back():" << vector4.back() << endl;
    vector4.back() = 777; // 默认修改最后
    cout << " 修改后：vector4.back():" << vector4.back() << endl;
    vector4.erase(vector4.begin()); // 移除第一个元素（内部：通过迭代器的位置 进行移除）  删除
    // 循环打印，默认 从大到小输出
    for (int i = 0; i < vector4.size(); ++i) {
        cout << "item:" << vector4[i] << endl;
    }
    // 迭代器 循环遍历
    // auto Kotlin自带类型推到
    // for (vector<int>::iterator iteratorVar = vector4.begin(); iteratorVar != vector4.end(); iteratorVar++) {
    for (auto iteratorVar = vector4.begin(); iteratorVar != vector4.end(); iteratorVar++) {
        // 迭代器 当中指针操作  iteratorVar++
        cout << "迭代器：" << *iteratorVar << endl;
    }
    cout << "" << endl;
    return 0;
}

vector4.begin() 迭代器插入到前面
vector4.end() 迭代器插入到后面

2.C++ stack 栈

#include <stack>
using namespace std;
int main() {
    stack<int> stackVar;
    stackVar.push(30);
    stackVar.push(60);
    stackVar.push(90);
    while (!stackVar.empty()) {
        int top = stackVar.top(); // top == 获取栈顶的元素
        cout << "获取栈顶的元素：" << top << endl; // 永远拿 90
        stackVar.pop(); // 把栈顶的元素 弹出去  【删除】
    }
    return 0;
}

栈没有迭代器，不能指定位置压栈等

3.C++ queue 队列

#include <queue>
using namespace std;
int main() {
    queue<int> queueVar;
    queueVar.push(20);
    queueVar.push(40);
    queueVar.push(60);
    // 第一个元素
    cout << " 修改前： queueVar.front():" << queueVar.front() << endl;
    queueVar.front() = 88;
    cout << " 修改后： queueVar.front():" << queueVar.front() << endl;
    // 最后一个
    cout << " 修改前： queueVar.back():" << queueVar.back() << endl;
    queueVar.back() =99;
    cout << " 修改后： queueVar.back():" << queueVar.back() << endl;
    while (!queueVar.empty()) {
        cout << "while1:" << queueVar.front() << endl;
        queueVar.pop(); // 把前面的元素 给消费掉  【删除】
    }
    return 0;
}

queue队列内部是通过数组和链表实现的，这个数据结构应用场景比较多，音视频编解码啥的都会用到，遵守FIFO 原则。

4.优先级队列

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main() {
    // priority_queue<int> priorityQueue;
    priority_queue<int ,vector<int>, less<int>> priorityQueue;
    priorityQueue.push(10);
    priorityQueue.push(20);
    priorityQueue.push(30);
    priorityQueue.push(100);
    priorityQueue.push(50);
    priorityQueue.push(60);
    cout << priorityQueue.top() << endl; // 60
    // 循环代码
    while (!priorityQueue.empty()) {
        cout << "while1:" << priorityQueue.top() << endl; 
        priorityQueue.pop(); // 最前面的元素消费掉
    }
    return 0;
}

priority_queue 内部对我们前面的vector 有一定的封装
优先级队列会自动进行排序操作
priority_queue priorityQueue：这样声明优先级队列，相当于priority_queue<int ,vector, less> priorityQueue，省略了比较策略等
less return __x < __y：从大到小
greater return __x > __y：从小到大

5.C++ list

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main() {
    list<char*> listVar;
    // 插入操作
    listVar.push_front("唐三"); // 插入到前面   明确
    listVar.push_back("小舞"); // 插入到后面
    listVar.insert(listVar.begin(),"宁荣荣"); // 插入到前面  灵活
    listVar.insert(listVar.end(), "马红俊"); // 插入到后面
//    // 修改操作
//    listVar.back() = 88;
//    listVar.front() = 55;
//    // 删除
//    listVar.erase(listVar.begin()); // 删除最前面的 55
//    listVar.erase(listVar.end()); // 删除最后面的 88
    for (auto it = listVar.begin(); it != listVar.end() ; it ++) {
        cout << *it << endl;
    }
    return 0;
}

Java：ArrayList采用Object[]数组， C++的list 内部：采用链表
不用通过角标去访问、修改、遍历

6.c++ set 集合

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main() {
    set<int, less<int>> setVar;
    setVar.insert(1);
    setVar.insert(3);
    setVar.insert(2);
    setVar.insert(4);
    pair<set<int, less<int>>::iterator, bool> res = setVar.insert(4);
    bool insert_success = res.second;
    if (insert_success) {
        cout << "插入成功" << endl;
    } else {
        cout << "插入失败" << endl;
    }
    for (auto it = setVar.begin(); it != setVar.end() ; it ++) {
        cout << *it << endl;
    }
    return 0;
}

set（内部：红黑树结构），会对你存入的数据进行排序，不允许元素相同
__x < __y 从小到大，默认情况下就是 less
添加参数，不需要用迭代器，也不需要指定位置
重复插入，会提示插入失败

7.C++ map函数

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main() {
    // 注意：map会对key进行排序，默认 key不能重复
    map<int, string> mapVar;
    // TODO 添加数据
    // 第一种方式
    mapVar.insert(pair<int, string>(1, "唐三"));
    // 第二种方式
    mapVar.insert(make_pair(2, "小舞"));
    // 第三种方式
    mapVar.insert(map<int, string>::value_type (3, "宁荣荣"));
    // 上面三种方式 key不能重复
    // 思考：既然会对key进行排序，那么key是不能重复的（会插入失败）
    std::pair<map<int,string>::iterator ,bool> r=mapVar.insert(pair<int, string>(3, "宁荣荣2"));   // 注意这个方式是插入失败了
    //通过pair的方式
    if (r.second){
        cout << "插入成功" << endl;
    }else{
        cout << "插入失败" << endl;
    }
    // 第四种方式    mapVar[key]=Value
    mapVar[4] = "马红俊";
    mapVar[4] = "比比东"; // 第四种方式覆盖/替换（常用）
    /**
     *  typedef typename _Rep_type::iterator       iterator;  之前常规的迭代器
        typedef typename _Rep_type::const_iterator  const_iterator;  只读的，只能读，不能修改 的迭代器
        typedef typename _Rep_type::reverse_iterator    reverse_iterator;  倒序打印的迭代器
     */
    // 循环打印，迭代器
    for (map<int, string>::iterator it = mapVar.begin() ; it != mapVar.end() ; it ++) {
        cout << it->first << "," << it->second.c_str() << "\t";
    }
    cout << endl;
    // 查找，操作
    map<int, string> ::iterator findResult = mapVar.find(3); // 查找
    if (findResult != mapVar.end()) {
        cout << "恭喜，找到了" << findResult->first << "," << findResult->second.c_str() << endl;
    } else {
        cout << "没找到了" << endl;
    }
    //删除元素
    mapVar.erase(5);    //如果删除的元素不存在  也不会报错
    // 循环打印，迭代器
    for (map<int, string>::iterator it = mapVar.begin() ; it != mapVar.end() ; it ++) {
        cout << it->first << "," << it->second.c_str() << "\t";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

通过pair 插入数据如果id重复会插入失败，不会覆盖
通过mapVar[4] = "马红俊"这个方式插入数据，如果id重复会进行覆盖
通过erase函数删除元素，如果id不存在不会报错

8.C++ multimap容器

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main() {
    multimap<int, string> multimapVar;
    multimapVar.insert(make_pair(10, "十个1"));
    multimapVar.insert(make_pair(10, "十个2"));
    multimapVar.insert(make_pair(10, "十个3"));
    multimapVar.insert(make_pair(30, "三十1"));
    multimapVar.insert(make_pair(30, "三十3"));
    multimapVar.insert(make_pair(30, "三十2"));
    multimapVar.insert(make_pair(20, "二十1"));
    multimapVar.insert(make_pair(20, "二十2"));
    multimapVar.insert(make_pair(20, "二十3"));
    for (auto iteratorVar = multimapVar.begin(); iteratorVar != multimapVar.end() ; iteratorVar ++) {
        cout << iteratorVar->first << "," << iteratorVar->second << endl;
    }
    cout << endl;
    int result;
    cout << "请输入你要查询的key，为int类型:" << endl;
    cin >> result;
    multimap<int, string>::iterator iteratorVar = multimapVar.find(result);
    while (iteratorVar != multimapVar.end()) {
        cout << iteratorVar->first << "," << iteratorVar->second << endl;
        iteratorVar++;
        if (iteratorVar->first != result) {
            break;;
        }
//        if (iteratorVar == multimapVar.end()) {
//            break;
//        }
    }
    return 0;
}

multimap核心功能是分组
multimap key可以重复，key重复的数据可以分组，key会自动进行排序

9.C++ 谓词

c++ 谓词概念: 返回bool类型的仿函数称为谓词。

如果operator()接受一个参数,那么叫做一元谓词如果operator()接受两个参数,那么叫做二元谓词。

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
class Person {
public:
    string name;
    int id;
    Person(string name, int id) : name(name), id(id) {}
};
// 自定义谓词 （仿函数）
struct doCompareAction2 {
public:
    bool operator() (const Person& __x, const Person& __y) {
        return __x.id < __y.id;
    }
};
struct doCompareAction3 {
public:
    bool operator() (const Person& __x, const Person& __y) {
        return __x.id > __y.id;
    }
};
int main() {
    set<Person, doCompareAction2> setVar;
    // set<Person, doCompareAction3> setVar;
    // 构建对象
    Person p1 ("Snake", 1);
    Person p2 ("kevin", 2);
    Person p3 ("Derry", 3);
    // 把构建的对象 插入到 set 容器里面去
    setVar.insert(p1);
    setVar.insert(p2);
    setVar.insert(p3);
    for (set<Person>::iterator it = setVar.begin(); it != setVar.end() ; it ++) {
        cout << it->name.c_str() << " , " << it->id << endl;
    }
    return 0;
}

c++ Set集合，默认的谓词不能对对象类型的比较，如果set集合传入对象类型需要自定义谓词来处理
谓词定义的规则：定义一个结构体，bool operator() 这部分是固定格式参数部分是两个常量引用类型数据，返回比较两个对象的维度就可以

10.C++内置预定义函数

// C++ 预定义函数（C++ 内置函数）
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    // "Derry" + "AAAA" // 运算符重载
    // C++已经提供了 预定义函数  plus,minus,multiplies,divides,modulus ...
    plus<int> add_func;
    int r = add_func(1, 1);
    cout << r << endl;
    plus<string> add_func2;
    string r2 = add_func2("AAAA", "BBB");
    cout << r2 << endl;
    plus<float> add_func3;
    float r3 = add_func3(4354.45f, 34.3f);
    cout << r3 << endl;
    return 0;
}