C++之STL容器详解（包含十种常用容器）

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前言一、string 类二、vector 容器三、set 容器四、queue 容器五、priority_queue 容器六、stack 容器七、dequeue 容器八、map 容器九、pair 容器十、bitset 容器

前言

C++的STL是提高编写效率的一个利器，是算法类竞赛必不可少的工具，本篇博客将详细总结C++STL的各种容器及其常用方法，包括：

string 类vector 容器set 容器queue 容器priority_queue 容器stack 容器dequeue 容器map 容器pair 容器bitset 容器

一、string 类

string类本不是STL的容器，但是它与STL容器有着很多相似的操作，因此，把string放在这里一起进行介绍。C++中的string类相当于是字符数组，但是其更方便于我们的操作，而且不需要在输入之前初始化字符数组的容量，节省空间。

#include

/*string 生成*/

string str("123"); //"123"

string str(3,"1"); //"111"

string str = "123"; //"123"

/*string 头尾*/

str.front(); //第一个元素

str.back(); //最后一个元素

/*string 迭代器*/

string::iterator iter //一个string的迭代器

str.begin() //指向str第一个元素位置的迭代器

str.end() //指向str最后一个元素后一个位置的迭代器

/*string 插入*/

str.push_back('a'); //在尾部插入一个字符

str.insert(s1.begin(), 'a'); //在指定位置前面插入一个字符

/*string 删除*/

str.pop_back(); //删除最后一个元素

str.erase(str.begin()); //删除迭代器指向元素

str.erase(str.begin()+1, str.end()-2); //删除指定区间的元素

str.erase(1, 6); //删除从索引（1）开始的n（6）个字符

/*string 替换*/

str.replace(str.begin(), str.begin + 5, "boy"); //替换迭代器指定的区间

str.replace(6, 5, "girl"); //替换索引指定的区间，从下标6开始的五个元素

/*string 拼接*/

str1.append(str2); //str1str2

str1 = str1 + str2; //str1str2

/*string 容量*/

str.size()

str.length()

/*string 遍历*/

for(int i = 0; i < str.size(); i ++ ) //索引遍历

for(string::iterator iter = str.begin(); iter != str.end(); iter ++ ) //迭代器遍历

for(auto &x : str) //迭代器另一种便捷方法

/*string 排序*/

sort(str.begin(), str.end());

/*string 比较*/

str1 < str2 //字典序比较，<、<=、==、>、>=都可以用

str1.compare(str2) //相等为0，str1>str2为1，反之-1

/*sting 查找*/

str.find("123") //从前往后找，若找到，返回首字母下标；反之，返回-1

str.rfind("123") //从后往前找

str.find_first_of("123") //查找第一个属于该字符串的字符返回下标

str.find_first_not_of("123")

str.find_last_of("123")

str.find_last_not_of("123")

/*string 某元素个数*/

str.count('a'); //返回str里a字符的个数

/*string 分割*/

str.substr(2, 5); //返回从索引2开始的五个元素组成的字符串

/*string 判空*/

str.empty() //返回布尔值

/*string 清空*/

str.clear();

二、vector 容器

vector是变长数组（节省空间），支持随机访问，不支持在任意位置 O(1) 插入。为了保证效率，元素的增删一般应该在末尾进行。（以下typename均用int举例）

#include

/*vector 生成*/

vector vct(3); //0 0 0

vector vct(3, 5); //5 5 5

vector vct{1, 2, 3}; //1 2 3

/*vector 头尾*/

vct.front(); //第一个元素

vct.back(); //最后一个元素

/*vector 迭代器*/

vector::iterator iter //一个vector的迭代器

vct.begin() //指向vct第一个元素位置的迭代器

vct.end() //指向vct最后一个元素后一个位置的迭代器

/*vector 插入*/

vct.push_back(2); //在尾部插入一个2

vct.insert(vct.begin(), 2); //在指定位置前面插入一个元素

/*vector 删除*/

vct.pop_back();

vct.erase(vct.begin());

vct.erase(vct.begin()+1, vct.end()-2);

vct.erase(1, 6);

/*vector 容量*/

vct.size()

/*vector 遍历*/

for(int i = 0; i < vct.size(); i ++ ) //索引遍历

for(vector::iterator iter = vct.begin(); iter != vct.end(); iter ++ ) //迭代器遍历

for(auto &x : vct) //迭代器另一种便捷方法

/*vector 排序*/

sort(vct.begin(), vct.end());

/*vctor 查找*/

vct.find(2) //从前往后找，若找到，返回指向该处的迭代器；反之，返回迭代器vct.end()

/*vctor 某元素个数*/

vct.count(2); //返回容器里2的个数

/*vector 判空*/

vct.empty() //返回布尔值

/*vector 清空*/

vct.clear();

三、set 容器

头文件set主要包括set和multiset（两者方法相同，所以以下只用set举例）两个容器，分别是“有序集合”和“有序多重集合”，即前者的元素不能重复，而后者可以包含若干个相等的元素，两者都会将其容器内的元素从小到大自动排序。set和multiset的内部实现是一棵红黑树，它们支持的函数基本相同。（下typename均用int举例）

#include

/*set 生成*/

set st;

/*set 迭代器*/

set::iterator iter

st.begin()

st.end()

/*set 插入*/

st.insert(2); //插入一个元素

/*set 删除*/

st.erase(st.begin()); //删除迭代器指向元素

st.erase(2); //删除所有为2的元素

/*set 容量*/

st.size()

/*set 查找*/

st.find(2) //从前往后找，若找到，返回指向该处的迭代器；反之，返回迭代器st.end()

st.lower_bound(x) //二分查找大于等于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。

st.upper_bound(x) //二分查找大于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。

/*set 某元素个数*/

st.count(2); //返回容器里2的个数

/*set 判空*/

st.empty() //返回布尔值

/*set 清空*/

st.clear();

四、queue 容器

头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。其中queue容器相当于队列，满足先进先出的原则，即队尾出、队首进。（以下typename均用int举例）

#include

/*queue 生成*/

queue q;

/*queue 头尾*/

q.front();

q.back();

/*queue 插入*/

q.push(2); //在队尾插入一个元素

/*queue 删除*/

q.pop(); //在队首删除一个元素

/*queue 容量*/

q.size();

/*queue 判空*/

q.empty()

五、priority_queue 容器

头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。其中priority_queue容器相当于大根堆（或者小根堆），大根堆每次堆顶是最大元素，小根堆每次堆顶是最小元素。（以下typename均用int举例）

#include

/*priority_queue 生成*/

priority_queue q; //大根堆

priority_queue, greater> q; //小根堆

/*priority_queue 插入*/

q.push(2); //把一个元素插入堆

/*priority_queue 删除*/

q.pop(); //删除堆顶的元素

/*priority_queue 堆顶*/

q.top(); //返回堆顶元素

/*priority_queue 容量*/

q.size();

/*priority_queue 判空*/

q.empty()

六、stack 容器

stack容器相当于栈，满足先进后出的原则，即插入和删除都只能再栈顶操作。（以下typename均用int举例）

#include

/*stack 生成*/

stack sk;

/*stack 插入*/

sk.push(2); //把一个元素放入栈

/*stack 删除*/

sk.pop(); //删除栈顶的元素

/*stack 栈顶*/

sk.top(); //返回栈顶元素

/*stack 容量*/

sk.size();

/*stack 判空*/

sk.empty()

七、dequeue 容器

双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。它就像是vector和queue的结合。与vector相比，deque在头部增删元素仅需要 O(1)的时间；与queue相比，deque像数组一样支持随机访问。（以下typename均用int举例）

#include

/*dequeue 生成*/

dequeue dq;

/*dequeue 头尾*/

dq.front();

dq.back();

/*dequeue 迭代器*/

dq.begin()

dq.end()

/*dequeue 插入*/

dq.push_front(2); //头插入

dq.push_back(2); //尾插入

/*dequeue 删除*/

dq.pop_front(); //头删除

dq.pop_back(); //尾删除

/*dequeue 容量*/

dq.size();

/*dequeue 判空*/

dq.empty()

/*dequeue 清空*/

dq.clear();

八、map 容器

map容器是一个键值对key-value的映射，其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。map的key和value可以是任意类型。（以下typename均用int举例）

#include

/*map 生成*/

map name;

map mp;

/*map 迭代器*/

map::iterator iter

mp.begin()

mp.end()

/*map 键值*/

iter->first //key

iter->second //value

/*map 插入*/

mp[2] = 5; //直接添加

mp.insert(pair(2, 5)); //insert一个pair

/*删除*/

mp.erase(iter); //删除迭代器所指的键值对

/*map 容量*/

mp.size()

/*map 查找*/

mp.find(2) //从前往后找，若找到，返回指向该处的迭代器；反之，返回迭代器mp.end()

/*map 某元素个数*/

st.count(2); //返回key为2的个数（map中只可能是0或者1）

/*map 判空*/

mp.empty() //返回布尔值

/*map 清空*/

mp.clear();

九、pair 容器

pair相当于将两份数据打包成一对，两份数据的数据类型任意，多与其他容器混合使用，单独使用的情况比较少。（以下typename均用int举例）

#include

/*pair 生成*/

pair pr = make_pair(0,1);

pair pr(0, 1);

/*pair 两个值*/

pr.first

pr.second

/*pair 多与其他容器结合使用*/

set> st;

vector> vct(mp.begin(), mp.end());

十、bitset 容器

bitset容器相当于是01数组，其方便之处是可以直接按位（下标）进行位运算，但是要注意下标从小到大依次存低位到高位，是逆序的。

#include

/*bitset 生成*/

bitset<4> bt; //生成4位二进制数，初始化为0000

bitset<8> bt(12); //生成8位二进制数，且将10进制数12转化为2进制数存入其中

bitset<8> bt(str); //str可以是只有01的字符串或者字符数组

/*bitset 位运算相关*/

bt1 |= bt2; //两个二进制数取或操作

bt1 &= bt2; //两个二进制数取与操作

bt1 ^= bt2; //取异或

bt1 = ~bt1; //取反

bt1 <<= x; //左移右移

bt.test(x) //判断第x个位置是0还是1，也就是输出第x个位置，注意逆序

bt.flip(); //将二进制每一位取反

bt.flip(x); //将二进制第x位取反

bt.set(); //将二进制每一位置为1

bt.set(x); //将第x个位置置为1

bt.reset(); //将二进制每一位置为0

bt.reset(x); //将第x个位置置为0

/*bitset 容量*/

bt.size() //二进制数组的长度，就是定义的长度；

/*bitset 某元素个数*/

bt.count(); //查询二进制数组中，1的个数

/*bitset 转化字符串*/

string str = bt.to_string(); //将二进制数组转化为字符串。