什么是C++标准模板库（STL）？
标准模板库 STL（Standard Template Library），是 C++ 标准库的一部分，不需要单独安装，只需要#include 头文件。
C++ 对模板（Template）支持得很好，STL 就是借助模板把常用的数据结构及其算法都实现了一遍，并且做到了数据结构和算法的分离。
C++ 语言的核心优势之一就是便于软件的复用。
C++ 语言有两个方面体现了复用：
- 面向对象的继承和多态机制
- 通过模板的概念实现了对泛型程序设计的支持
C++中的模板，就好比英语作文的模板，只换主题，不换句式和结构。对应到C++模板，就是只换类型，不换方法。
STL有什么优势？
STL封装了很多实用的容器，省时省力，能够让你将更多心思放到解决问题的步骤上，而非费力去实现数据结构诸多细节上，像极了用python时候的酣畅淋漓。
P.S. 如果你对STL源码颇有兴趣，那你不妨拜读C++大师侯捷的杰作《STL源码剖析》。
学习编程的人都知道，阅读、剖析名家代码乃是提高水平的捷径。
源码之前，了无秘密。
大师们的缜密思维、经验结晶、技术思路、独到风格，都原原本本体现在源码之中。
STL六大部件
- 容器（Containers）
- 分配器（Allocators）
- 算法（Algorithm）
- 迭代器（Iterators）
- 适配器（Adapters）
- 仿函数（Functors）
要真正提高C++编程效率，需要将STL六大部件结合使用，才能大放异彩。所谓部件，也即是零件，需要将这六大零件组装在一起，配合使用，整整齐齐。
知识点总览
vector（矢量），是一种「变长数组」，即“自动改变数组长度的数组”。
值得一提的是，vector可以用来以邻接表的方式储存图，非常友好，非常简洁。
要使用vector，需要添加头文件：
#include <vector>
using namespace std;
1.vector的定义
像定义变量一样定义vector变量：
vector<类型名> 变量名;
类型名可以是int、double、char、struct，也可以是STL容器：vector、set、queue。
vector<int> name;
vector<double> name;
vector<char> name;
vector<struct node> name;
vector<vector<int> > name;//注意：> >之间要加空格
注意： vector<vector > name; >>之间要加空格。
vector数组就是一个一维数组,如果定义成vector数组的数组，那就是二维数组 。
vector<int> array[SZIE]; //二维变长数组
在此，我送你一句话非常受用的话：低维是高维的地址。
二维数组中，它的一维形式就是地址。例如：
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int arr[3][2];//定义一个3行2列的地址
cout<<arr[0]<<endl; //输出arr第1行的地址
cout<<arr[1]<<endl; //输出arr第2行的地址
cout<<arr[2]<<endl; //输出arr第3行的地址
return 0;
}
输出：
0x61fe00 //arr第1行的地址
0x61fe08 //arr第2行的地址
0x61fe10 //arr第3行的地址
所以，vector容器也可以这样理解。
2.vector容器内元素的访问
vector一般有两种访问方式：
（1）通过下标访问
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> vi;
vi.push_back(1);
cout<<vi[0]<<endl;
return 0;
}
输出：
1
（2）通过迭代器访问
迭代器（iterator）可以理解为指针：
vector<类型名>::iterator 变量名;
例如：
vector<int>::iterator it;
vector<double>::iterator it;
举个栗子：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
//v.begin()返回v的首元素地址
vector<int>::iterator it=v.begin();
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<it[i]<<" ";
}
return 0;
}
输出：
0 1 2 3 4
for循环迭代部分也可以写成：
vector<int>::iterator it=v.begin();
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<*(it+i)<<" ";
}
也即是
it[i] = *(it+i) //这两个写法等价
这是简单的常识，以后不再提及。
与此同时，迭代器与for循环还有一种优雅的写法。
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
//vector的迭代器不支持it<v.end()的写法，因此循环条件只能it!=v.end()
for (vector<int>::iterator it=v.begin(); it!=v.end();it++)
{
cout<<*it<<" ";
}
return 0;
}
此种写法与遍历字符串有异曲同工之妙：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
string str;
str="Hello World";
for (int i = 0; str[i]!='\0'; i++)
{
cout<<str[i]<<" ";
}
return 0;
}
输出：
H e l l o W o r l d
3.vector常用函数实例解析
- push_back()
- pop_back()
- size()
- clear()
- insert()
- erase()
（1）push_back()
void std::vector<int>::push_back(const int &__x)
见名知意，push_back(item)就是在vector后面添加一个元素item。
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
return 0;
}
以前还要为定长数组内存分配而苦恼时，现在只需要无脑push_back()就好了。
（2）pop_back()
void std::vector<int>::pop_back()
push和pop时一对反义词，学过数据结构的人都知道，栈元素的压入和弹出就是push和pop。
须知，pop_back()一次弹出一个元素，vector容器就会减少一个预算。
之所以叫容器，就是能往里面装一个一个的元素。
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
cout<<"pop_back前:"<<endl;
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
cout<<endl;
v.pop_back();
cout<<"pop_back后:"<<endl;
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
return 0;
}
输出：
pop_back前:
0 1 2 3 4
pop_back后:
0 1 2 3
（3）size()
std::size_t std::vector<int>::size()
szie()返回vector中所含元素的个数，时间复杂度为O(1)。
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
cout<<v.size()<<endl;
return 0;
}
输出：
5
（4）clear()
void std::vector<int>::clear()
clear()用于一键清空vector中的所有元素，时间复杂度为O(N) ，其中N为vector中原属和元素的个数。
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
v.clear();
cout<<endl;
cout<<"size = "<<v.size()<<endl;
return 0;
}
输出：
0 1 2 3 4
size = 0
（5）insert()
insert(__position,__x);
insert(要插入的地址，要插入的元素);
参数：
__position：– A const_iterator into the %vector.
__x:– Data to be inserted.
与push_back()无脑在尾部添加元素不同的是，insert()是根据指定位置在vector中插入元素。
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
v.insert(v.begin()+2,-1); //将-1插入v[2]的位置
cout<<endl;
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
return 0;
}
输出：
0 1 2 3 4
0 1 -1 2 3 4
（6）erase()
erase(__position);
同样，与clear()简单粗暴清空vector不同的是erase()，删除指定位置的元素。
erase()有两种用法：
- 删除一个元素
- 删除一个区间内的元素
1.删除一个元素
erase(__position);
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
//删除v[3]
v.erase(v.begin()+3);
cout<<endl;
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
return 0;
}
输出：
0 1 2 3 4
0 1 2 4
2.删除一个区间内的元素
erase(__positionBegin,__positionEnd);
即是删除[ __positionBegin,__positionEnd )区间内的元素，注意：是左闭右开！
用例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
//删除v[1]到v[4]的元素
v.erase(v.begin()+1,v.begin()+4);
cout<<endl;
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout<<v[i]<<" ";
}
return 0;
}
输出：
0 1 2 3 4
0 4
3.vector常见用途
（1）储存数据
vector本身可以作为数组使用，而且在一些元素个数不确定的场合可以很好地节省空间。
（2）用邻接表存储图
使用vector实现邻接表，更为简单。
set（集合），是一个内部自动有序且不含重复元素的容器。
set可以在需要去重复元素的情况大放异彩，节省时间，减少思维量。
要使用set，需要添加头文件：
#include <set>
using namespace std;
1.set的定义
像定义变量一样定义set变量：
set<类型名> 变量名;
类型名可以是int、double、char、struct，也可以是STL容器：vector、set、queue。
用例：
set<int> name;
set<double> name;
set<char> name;
set<struct node> name;
set<set<int> > name;//注意：> >之间要加空格
set数组的定义和vector相同：
set<类型名> array[SIZE];
例如：
set<int> arr[10];
2.set容器内元素的访问
set只能通过迭代器(iterator)访问：
set<int>::iterator it;
set<char>::iterator it;
这样，就得到了迭代器it，并且可以通过 *it来访问set里的元素。
注意：
除了vector和string之外的STL容器都不支持*(it+i)的访问方式，因此只能按照如下方式枚举：
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> st;
st.insert(5);
st.insert(2);
st.insert(6);
for (set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
return 0;
}
输出：
2
5
6
我们可以看到，原本无序的元素，被插入set集合后，set内部的元素自动递增排序，并且自动去除了重复元素。
3.set常用函数实例解析
（1）insert()
插入元素十分简单。
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{
set<char> st;
st.insert('C');
st.insert('B');
st.insert('A');
for (set<char>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
return 0;
}
（2）find()
find(value)返回的是set中value所对应的迭代器，也就是value的指针（地址） 。
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> st;
for (int i = 1; i <= 3; i++)
{
st.insert(i);
}
set<int>::iterator it = st.find(2); //在set中查找2，返回其迭代器
cout << *it << endl;
// 以上可以直接x携程
cout << *(st.find(2)) << endl;
return 0;
}
输出：
2
2
（3）erase()
erase()有两种用法：删除单个元素、删除一个区间内的所有元素。
1.删除单个元素
删除单个元素有两种方法：
- st.erase(it)，其中it为所需要删除元素的迭代器。时间复杂度为O(1)。可以结合find()函数来使用。
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> st;
st.insert(100);
st.insert(200);
st.insert(100);
st.insert(300);
// 删除单个元素
st.erase(st.find(100)); //利用find()函数找到100,然后用erase删除它
st.erase(st.find(200));
for (set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
return 0;
}
输出：
300
- st.erase(value)，value为所需要删除元素的值。其时间复杂度为O(logN)，N为set内的元素个数。
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> st;
st.insert(100);
st.insert(200);
st.insert(100);
st.insert(300);
// 删除单个元素
st.erase(100);
for (set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
return 0;
}
输出：
200
300
2.删除一个区间内的所有元素
st.erase(iteratorBegin , iteratorEnd)可以删除一个区间内的所有元素。
其中iteratorBegin为所需要删除区间的起始迭代器
iteratorEnd为所需要删除区间的结束迭代器的下一个地址
也即是 [iteratorBegin,iteratorEnd)
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
//2.删除一个区间内的所有元素
int main()
{
set<int> st;
st.insert(100);
st.insert(200);
st.insert(100);
st.insert(300);
set<int>::iterator it = st.find(200);
st.erase(it, st.end());
for (it = st.begin(); it != st.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
return 0;
}
输出：
100
（4）size()
不难理解，szie()用来实时获得set内元素的个数，时间复杂度为O(1)。
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> st;
st.insert(2);
st.insert(5);
st.insert(4);
cout << st.size() << endl;
return 0;
}
输出：
3
未完，更新ing。
