> **前言：** > 你好啊，我最近在备战蓝桥杯，作为一名`C语言`选手刚入门`C++` 确实有点小难，肝了五天的`STL` 。有空会继续完善的！！！ ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9dcde70f3850456983fea1f1d3ede6e4~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image)

# 🌟一、什么是STL？ `STL（Standard Template Library）`，即标准模板库，是一个具有工业强度的，高效的C++程序库。它被容纳于C++标准程序库`（C++ Standard Library）`中，是`ANSI/ISO C++`标准中最新的也是极具革命性的一部分。该库包含了诸多在计算机科学领域里所常用的基本数据结构和基本算法。为广大`C++`程序员们提供了一个可扩展的应用框架，高度体现了软件的可复用性。 —————百度 # 🌟二、为什么STL重要？ ### ✨1、原因 C语言是一门很有用的语言，但在算法竞赛中却不流行，原因在于它太底层，缺少一些“实用的东西”。例如，在2013年ACM/ICPC世界总决赛中，有`1347`份用`C＋＋`提交，`323`份用`Java`提交，但一份用C提交的都没有。虽然C语言的主要内容，已经足以应付许多算法竞赛的题目了。然而，“能写”并不代表“好写”，有些题目虽然可以用C语言写出来，但是用`C＋＋`写起来往往会更快，而且更不容易出错。例如cin和`cout `，但是运行时间缺不如C语言，`using namespace std`语句，万能头文件，数组大小可以使用const声明的常数,以及黑科技`STL`..... ### ✨2、STL的作用 STL的作用:加快书写速度，例如 `sort`使用 `unique`函数这些可即以简化书写，而且运行速度和二分这些算法运行速度差不多。你可以用它来操作几乎任何数据集合，包括链表，容器和数组.`vector`容器简直就是数组加强版，它的作用`非常强大一定要学`，听我的，比如你要查一个数组大小，你该不会还要count一下，然后再for遍历一下？？ `string`，`deque`,太多了不多bb往下看 .... # 🌟三、STL知识点总结 ## ✨0.使用说明书首先先收藏这篇文章，`STL`确实有点多，第一次可以看代码自己敲一遍，然后今后用到忘记了查就行，主要还是要多用，用多了自然就会了，STL中六大组件：容器、迭代器、算法、仿函数、迭代适配器、空间配制器。本文章主要涉及前三个，另外会有一些使用小技巧，和实战习题。 >小技巧：内容太多可以使用Ctrl + F 直接搜索加快查询速度`(4.6更新)` ## ✨1、vector 【不定长数组】 >你说它是数组吧，是，但又不完全是，还比数组好用 ### ①头文件： ```cpp #include ``` ### ②初始化： >这个初始化比较详细，后面一些容器用法类似 ```cpp #include #include using namespace std; int main () { //几种初始化的方法 vector a;//定义一个vector 未初始化输出》 0 vector a(3);//定义一个长度为3的vector 未初始化输出》0 0 0 vector a(10, 3); //定义一个长度为10，且每个数赋值为3 //将向量b中从下标0 1 2（共三个）的元素赋值给a，a的类型为int型 //它的初始化不和数组一样 vectora(b.begin(),b.begin+3); //从数组中获得初值 int b[7]={1,2,3,4,5,6,7}; vector a(b,b+7）; for(auto x : a) {//遍历输出 cout << x << " "; } return 0; } ``` ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a9bda9f925b74a65b3cc9236f94fdb6a~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ### ③size() ```cpp a.size( )//返回元素个数 ``` ### ④a.resize( ) ```cpp a.resize( )//改变大小 ``` ### ⑤empty() ```cpp a.empty(); //判断a是否为空，空则返回true，非空则返回false ``` ### ⑥front()和 back() ```cpp a.front(); //返回a的第1个元素,当且仅当a存在 a.back(); //返回vector的最后一个数 ``` ### ⑦倍增的思想 [C++]系统为某一程序分配空间的所需时间，与空间大小无关，与申请次数有关如申请一个空间为1000 和空间为1 申请1000次的所需时间差别是很大的，申请次数越多，越耗时间 ### ⑧clear() ```cpp a.clear(); //清空a中的元素 ``` ### ⑨支持比较运算 `比较操作==，！=，<，<，<=，>，>=` ```cpp int main () { //支持比较运算 vector a(4, 3), b(3, 4); //a: 3 3 3 3 b:4 4 4 //比较原理字典序 (根据最前面那个判断，如果一样就往后比较) if (a < b) { puts("a < b"); } return 0; } ``` ### ⑩push_back()和pop_back(); ```cpp a.pop_back(); //删除a向量的最后一个元素 a.push_back(5); //在a的最后一个向量后插入一个元素，其值为5 ``` ### ⑪begin()和end() ```cpp a.begin();// vector的第0个数 a.end();// vector的最后一个的数的后面一个数 //通常与for循环结合使用 ``` ### ⑫遍历vector的三种方法 ```cpp int main () { vector a; for (int i = 0; i < 10; i ++) { a.push_back(i); } //三种遍历vector的方法 for (int i = 0; i < a.size(); i ++) { cout << a[i] << ' '; } cout << endl; for (auto i = a.begin(); i != a.end(); i ++) { cout << *i << ' '; } cout << endl; //C++11的新语法 for (auto x : a) { cout << x << ' '; } cout << endl; return 0; } ``` ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/29ed0c036d4148659a099993fdbf3801~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ### ⑬结合算法erase() reverse() `#include` ```cpp a.erase(p)//从a中删除迭代器p指定的元素，p必须指向c中的一个真实元素，不能是最后一个元素end() a.erase(b,e)//从a中删除迭代器对b和e所表示的范围中的元素，返回e vector a={1,2,3,4,5}; reverse(a.begin(),a.end());//a的值为5，4，3，2，1 倒置 ``` ## ✨2、pair 【套娃模拟器】 > 可以理解为`（x,y）`数学中的坐标表示 > 小技巧：使用typedef定义 `typedef pair PII` ### ①头文件 ```cpp #include ``` ### ②初始化使用：pair元素名； pair中只有两个元素，first和second。 ```cpp //俩种方法初始化 pair p("hello",1); p = make_pair("hello",1); ``` ### ③first() 和second() ```cpp p("hello",1); p.first; //第一个元素 =hello p.second; //第二个元素 = 1 ``` ### ④嵌套（套娃） ```cpp vector< vector > >//与vector结合【再写个vector结合即可】 ``` ```cpp //套娃操作用pair存储3个数据 pair> p(1,{2,3}); ``` ### ⑤实战题 >可以做下这道题[离散化 AcWing 802](https://blog.csdn.net/weixin_49486457/article/details/122770861?spm=1001.2014.3001.5502) ## ✨3、string >支持比较操作符`>,>=,<,<=,==,!=` ### ①头文件 ```cpp #include ``` ### ②初始化 ```cpp string a = "ac"; ``` ### ③ substr() ```cpp #include #include using namespace std; int main () { string a = "ac"; a += "w";//支持比较操作符>,>=,<,<=,==,!= cout << a << endl; //输出子串a :acw a += "ing"; cout << a << endl; //以字符串数组理解 cout << a.substr(0, 3) << endl; //当第一个数是0 则后一位数:输出从头开始的长度为3的子串 cout << a.substr(0, 3) << endl; //当第一个数是1 则输出下标为1 到下标为3的子串 cout << a.substr(0, 9) << endl;//如果超出长度范围则输出原子串 cout << a.substr(1) << endl; //从下标为1开始输出 cout << a.substr(0) << endl; //原子串 printf("%s\n", a.c_str());//如果用printf输出 return 0; } ``` ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5fe8f65361704975aa0101a90e1fba17~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ### ④ c_str() ```cpp // 返回这个string对应的字符数组的头指针 string s = "Hello World!"; printf("%s", s.c_str()); //输出 "Hello World!" ``` ### ⑤push_back() 和 insert() ```cpp // 尾插一个字符 a.push_back('a'); // insert(pos,char):在制定的位置pos前插入字符char a.insert(a.begin(),'1'); //输出 1a //插入字符串 string str2="hello"; string s2="weakhaha"; str2.insert(0,s2,1,3); //将字符串s2从下标为1的e开始数3个字符，分别是eak，插入原串的下标为0的字符h前 ``` ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/45a03b8232c040b888955a5e184e026e~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ### ⑥empty() 判断a是否为空，空则返回true，非空则返回false ### ⑦size() length() 都是返回字母个数 ```cpp string s = "cpt"; cout << a.size()<< endl; //输出3 printf("%s", a.length()); //输出 3 ``` ### ⑧clear() 把字符串清空 >可以发现string 和vector这些还是有很多共同的函数的 ## ✨4、queue【队列】和priority_queue 【优先队列、堆】 > **队列**是一种数据结构 **原理**：先进先出，元素从一端入队，从另一端出队，就像是排队。 > **优先队列和队列特性不同**：按优先级排序和获取 ### ①头文件 ```cpp #include < queue >//都在这个头文件 ``` ### ②初始化 ```cpp //queue <类型> 变量名 //priority_queue <类型> 变量名; queue q; //定义一个名为q队列 priority_queue q; //默认是大根堆 //定义小根堆小根堆：priority_queue <类型,vecotr <类型>,greater <类型>> 变量名 ``` ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5847a1cba7544281be4e5435f87beaa1~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/28a6c8cec7d14125968f6558fa60956a~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ### ③共同函数 ```cpp q.size();// 这个队列的长度 q.empty();//用于判断这个队列是否为空，空则返回true，非空则返回false q.push(); //往队尾插入一个元素 q.pop(); //队列：把队头弹出优先队列：弹出堆顶元素 ``` ### ④区别队列： ```cpp q.front();// 返回队头元素 q.back(); //返回队尾元素 ``` 优先队列： ```cpp q.top();// 返回堆顶元素 ``` ### ⑤清空注意：队列和堆没有`clear`函数所以清空的方法就是重新初始化 ```cpp q = queue (); ``` ## ✨5、stack 【栈】 ### ①头文件 ```cpp include ``` ### ②初始化 ```cpp //stack<类型> 名字; stack s; ``` ### ③size() 返回这个栈的长度 ### ④push() 向栈顶插入一个元素 ### ⑤top() 返回栈顶元素 ### ⑥pop() 弹出栈顶元素 ## ✨6、deque【双向队列】 >好用，几乎其他容器的都有，就是慢一点 ### ①头文件 ```cpp #include ``` ### ②初始化 ```cpp deque dq;//定义一个int类型的双向队列 ``` ### ③常用函数 ```cpp dq.size(); //返回这个双端队列的长度 dq.empty(); //返回这个队列是否为空，空则返回true，非空则返回false dq.clear(); //清空这个双端队列 dq.front(); //返回第一个元素 dq.back(); //返回最后一个元素 dq.push_back(); //向最后插入一个元素 dq.pop_back(); //弹出最后一个元素 dq.push_front(); //向队首插入一个元素 dq.pop_front();//弹出第一个元素 dq.begin(); //双端队列的第0个数 dq.end(); //双端队列的最后一个的数的后面一个数 ``` ## ✨7、set 【集合】和 multiset >集合与映射也是两个常用的容器,`set`类似于数学上的集合 ### ①头文件 `include` ### ②初始化 ```cpp set s;//string 集合 ``` ### ③区别 `set`不允许元素重复，如果有重复就会被忽略，但`multiset`允许. ### ④常用函数 ```cpp size();// 返回元素个数 empty(); //返回set是否是空的 clear(); //清空 begin(); //第0个数，支持++或--，返回前驱和后继 end(); //最后一个的数的后面一个数，支持++或--，返回前驱和后继 insert(); //插入一个数 find(); //查找一个数 count(); //返回某一个数的个数 erase(x); //删除所以x 时间复杂度 O(k + logn) erase(s.begin(),s.end());//删除一个迭代器 ``` ### ⑤核心函数 ```cpp lower_bound(x); //返回大于等于x的最小的数的迭代器核心操作 upper_bound(x); //返回大于x的最小的数的迭代器不存在返回end() ``` ## ✨8、map 【映射】 /multimap >`map`就是从键（key）到值（value）的映射。因为重载了[ ]运算符，map像是数组的“高级版”。例如可以用一个`mapmonth_name`来表示“月份名字到月份编号”的映射，然后用`month_name["July"]=7`这样的方式来赋值 ### ①头文件 ```cpp include ``` ### ②初始化 >这个初始化有点不同还是小技巧搭配`typedef`简化 ```cpp map m = { "A", 10 }; ``` ### ③常用函数 ```cpp insert(); //插入一个数，插入的数是一个pair erase(); //（1）输入是pair //（2）输入一个迭代器，删除这个迭代器 find(); //查找一个数 lower_bound(x); //返回大于等于x的最小的数的迭代器 upper_bound(x); //返回大于x的最小的数的迭代器 ``` ### ④ 映射 [ ] `时间复杂度 O(logn)` ```cpp #include #include #include using namespace std; int main() { mapa; a["abc"] = 1;//把字符串"abc" 映射为1 cout << a["abc"] << endl; //查找abc 程序输出 1 return 0; } ``` ### ⑤应用 ```cpp #include #include #include using namespace std; typedef pair PSI; int main() { map mp; mp.insert(make_pair("heihei",5)); mp.insert(PSI("haha",10));//简化 map::iterator it=mp.begin();//迭代器：map::iterator it for(;it!=mp.end();it++) cout<first<<" "<second<原谅我才刚学，可以先看看[y总的教程](https://www.acwing.com/blog/content/9/),等我会了更新！！ ### ①头文件 ```cpp unordered_set，unordered_map，unordered_muliset,unordered_multimap //头文件就是加上对应名称 ``` ### ②优势和上面map 和set类似，增删改查的时间复杂度是O(1) ### ③缺点 > 不支持`lower_bound()`和`upper_bound()` ## ✨10、bitset 【压位】 >它是一种类似数组的结构，它的每一个元素只能是`０`或`１`，每个元素仅用`１bit`空间,用于节省空间， >并且可以直接用01串赋值，可以理解为一个二进制的数组 ### ①头文件 `include` ### ②初始化 ```cpp bitset<4> bs;　　//无参构造，长度为４，默认每一位为０ bitset<8> b(12);　　//长度为８，二进制保存，前面用０补充 string s = "100101"; //01串赋值 bitset<10> bs(s);　　//长度为10，前面用０补充 ``` ### ③支持操作 ```cpp ~取反，&与，|与或，^异或 >>，<< 移动 ==，!= [] 取0/1 ``` ### ④常用函数 ```cpp count(); //返回1的个数 any(); //判断是否至少有一个1 none(); //判断是否全为0 set(); //把所有位置赋值为1 set(k,v); //将第k位变成v reset(); //把所有位变成0 flip(); //把所有位取反，等价于~ flip(k); //把第k位取反 ``` ## ✨10、Algorithm >没想到吧！我偷偷更新啦~~ 记录一下 2022.3.28 >3.30更新 ### 头文件 `#include` >以下为常用函数 ### ①、sort();【具有和快排一样的速度】 ` 时间复杂度O (n*logn)` ```cpp int a[5] = {4,2,1,3,5}; vector b(a,a+5); sort(a,a+5);//搭配数组从小到大排序 sort(b.begin(),b.end()); ``` **写一个cmp函数实现从大到小排序** ```cpp #include using namespace std; int cmp(int a, int b) { return a > b; //蚂蚁感冒的正负数绝对值 return abs(a) < abs(b); } int main () { int a[5] = {4,2,1,3,5}; vector b(a,a+5); sort(a,a+5);//搭配数组从小到大排序 sort(b.begin(),b.end());//搭配容器 //从小到大 for (int i = 0; i < 5; i ++) { cout << a[i] << " "; } cout << endl; for (auto x:b) { cout << x << " " ; } cout << endl; sort(b.begin(),b.end(),cmp); //从大到小 for (auto x:b) { cout << x << " "; } return 0; } ``` ### ②__gcd 最大公约数 [最大公约数小题](https://www.acwing.com/problem/content/3645/) ```cpp #include #include using namespace std; int n,m; int main() { scanf("%d %d",&n,&m); int k=__gcd(n,m);//最大公约数 printf("%d ",k); printf("%d", n * m / k); //最小公倍数 return 0; } ``` ### ③max min ```cpp max(a,b);//返回最大值 min(a,b);//返回最小值 ``` ### ④swap ```cpp swap(a,b);//交换a和b ``` ### ⑤lower_bound()与upper_bound() [二分查找] 时间复杂度O(log n) `使用之前一定要先排序` ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/f09f2841dcdf45b595c0645db75a69fd~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ### ⑥reverse 【倒置】 ```cpp ector v={1,2,3,4,5}; reverse(v.begin(),v.end());//v的值为5，4，3，2，1 倒置 ``` ### ⑦find ```cpp //在a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素中查找10， //若存在返回其在向量中的位置 find(a.begin(),a.end(),10); ``` ### ⑧、erase【删除】 ```cpp //从c中删除迭代器p指定的元素，p必须指向c中的一个真实元素，不能等于c.end() c.erase(p) //从c中删除迭代器对b和e所表示的范围中的元素，返回e c.erase(b,e) ``` ## ✨11、语法小技巧 ### ①、连续读取 ```cpp while (cin >> a >> b) { ...} ``` ### ①、加快 cin 和 cout 的速度 ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/d2b5865e643d4966b6aeded5c0c38df1~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) ```c ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0); ``` ### ③、万能头 >缺点耗时 `#include ` ### ④、#define ```cpp #define INF 0x3f3f3f3f; //无穷大 10^9 #define x first ;//结合pair #define y second; ``` ### ⑤exit(0) [debug] >头文件`` 相当于注释掉 >Debug技巧：使用`exit(0) `中断程序，如果没出现问题，则继续往下`exit(0)`,直到发现问题，则Debug在附近 ### ⑥无穷大 >`0x3f3f3f3f`的十进制为`1061109567`，和`INT_MAX`一个数量级，即10^9^数量级，而一般场合下的数据都是小于10^9^的。 `0x3f3f3f3f * 2 = 2122219134`，无穷大相加依然不会溢出。可以使用`memset(array, 0x3f, sizeof(array))`来为数组设初值为`0x3f3f3f3f`，因为这个数的每个字节都是`0x3f`。 ## ✨12、题目分析 ![在这里插入图片描述](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/b033438d233a48e994efb1ffc2caa66e~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) **记住一些常见的数** >**==2^0^~2^10^:0 1 2 4 8 16 32 64 128 256 522 1024==** >**==2^20^ 约10^6^ (1048576)==** >**==2^16^ =65536==** >**==2^15^ =32768==** >**==2^63^ =10^8^==** ## ✨待补充完善.... >以上已经够用了,有想法的朋友可以交流一波。 # 🌟四、文章参考 > 本文章参考：y总的算法基础课、算法竞赛入门经典（第二版）/紫书、C++ primer (第五版) # 🌟五、结尾 >STL还是很多的，没必要全部看完，现用现查，多用，后面估计会补充，收藏一波？ > 感谢你能看完，如有错误欢迎评论指正，如果对你有帮助的话，点赞支持下 ~💕💕💕