C++ 标准模板库（STL）
STL 是一组预先写好的类和函数，借助向量、栈、映射等常用数据结构，让数据管理变得简单高效。它提供即用、高性能的算法与容器，大幅节省开发时间与精力。
STL 的组成
STL 在 C++ 中提供的特性可分为 3 大类：
这些组件专为高效、灵活且可复用而设计，已成为现代 C++ 编程不可或缺的核心部分。
1.容器（Containers）
容器是用来按需求保存对象与数据的数据结构。每个容器都被实现为一个模板类，并自带完成基本操作的方法。所有 STL 容器都位于各自独立的头文件中。
容器可进一步分成 4 类：
- 序列容器：vector、deque、list、forward_list、array
- 容器适配器：stack、queue、priority_queue
- 关联容器：set、multiset、map、multimap
- 无序关联容器：unordered_set、unordered_multiset、unordered_map、unordered_multimap
无需自己写链表、栈等结构，STL 直接提供现成容器：快速、可靠、易用，并且借助模板类型安全，可存放任意数据类型。
2.算法（Algorithms）
STL 算法库提供了一大批通用函数，用来对数据（主要是容器里的元素）执行常见操作。这些函数已经帮你选好了最高效的实现，涵盖排序、查找、修改、统计等各类任务。所有算法都定义在 <algorithm> 和 <numeric> 两个头文件中。
最常用的算法一览：
- sort：默认将元素升序排列
- binary_search：判断有序区间中是否存在某个值
- find：查找给定值的第一次出现位置
- count：统计某值在区间内出现的次数
- reverse：将区间元素顺序颠倒
- accumulate：求区间内所有元素的累加和
- unique：去除相邻的重复元素
- lower_bound：返回有序区间中第一个 ≥ 给定值的迭代器
- upper_bound：返回有序区间中第一个 > 给定值的迭代器
- replace：把区间内所有旧值替换成新值
无需自己实现，拿来即用，高效又安全。
3.迭代器（Iterators）
迭代器是 “类似指针” 的对象，用来指向 STL 容器中的元素内存地址。它是把算法与容器无缝衔接的桥梁，所有迭代器功能都定义在头文件 <iterator> 中。
C++ STL 算法库(Algorithms)
算法是“开箱即用”的函数，帮你对容器（数组、vector、set 等）完成查找、排序、计数、比较等常见操作，全部定义在 <algorithm> 与 <numeric> 两个头文件中。
算法分类一览
1. 查找算法
在容器里快速定位元素，无需手写循环。
find()：找指定值，返回迭代器。find_if()：找第一个满足条件的元素。binary_search()：判断有序区间中是否存在某值。lower_bound()：返回第一个 ≥ 给定值的迭代器。upper_bound()：返回第一个 > 给定值的迭代器。count()：统计某值出现次数。count_if()：统计满足条件的元素个数。find_end()：找子序列最后一次出现的位置。
2. 排序与重排算法
改变元素顺序或位置。
sort()：默认升序排序。stable_sort()：排序并保留相等元素的原始相对次序。partial_sort()：仅把前 N 个元素排好，其余不管。nth_element()：让第 n 个元素处于“已排序”时的位置，前面更小、后面更大，但不保证完全有序。is_sorted()：判断区间是否已升序。is_sorted_until()：返回有序性第一次被打破的位置。
3. 修改/操纵算法
更新或搬移元素，不一定涉及排序/查找。
copy()：把一段元素原样复制到另一段区间。copy_if()：只复制满足条件的元素。copy_n()：精确复制 n 个元素。copy_backward()：从末端开始反向复制，避免覆盖。move()：将元素“搬”到新区间，源区留下有效但未指定状态。swap()：交换两个元素的值。replace()：把所有旧值替换成新值。replace_if()：把满足条件的元素替换成新值。remove()：把不等于给定值的元素挤到前面，返回新逻辑终点（不减小容器大小）。fill()：给区间内每个元素赋同一值。transform()：对每个元素应用函数，结果写入另一区间。generate()：反复调用生成器函数，为区间产生值。shuffle()：随机打乱区间元素。
4. 计数与比较算法
按条件统计或对比区间。
count()：返回等于指定值的元素个数。count_if()：返回满足条件的元素个数。equal()：判断两区间元素是否完全相同且顺序一致。mismatch()：找到两区间第一次出现差异的位置并返回对应迭代器。lexicographical_compare()：按字典序比较两区间大小。is_permutation()：判断两区间是否互为排列（元素相同，顺序任意）。
C++ STL 中的容器(Containers)
标准模板库（STL）提供了常用数据结构的内置实现，称为“容器”。容器是一种持有对象，用于存储其他对象（称为其“元素”）的集合。它们以类模板的形式实现，因而对数据类型具有极大的灵活性。
C++ STL 中的容器主要分为 4 大类：
1. 序列容器（Sequence Containers）
序列容器实现线性数据结构，元素可按顺序访问。STL 提供的序列容器如下：
| 容器名称 | 说明 |
|---|---|
Array | 对固定大小静态数组的封装。 |
Vector | 可自动扩容的动态数组。 |
Deque | 由多个定长数组组成的动态数组，支持在两端快速插入与删除。 |
List | 双向链表的实现。 |
Forward List | 单向链表的实现。 |
2. 关联容器（Associative Containers）
关联容器按某种排序顺序存储数据，借助红黑树等平衡树结构，可在 O(log n) 时间内完成查找、插入与删除。
| 容器名称 | 说明 |
|---|---|
Set | 元素唯一，按值排序的集合。 |
Map | 键值对集合，按键排序，键唯一。 |
Multiset | 允许多个相同值，按值排序的集合。 |
Multimap | 允许多个相同键，按键排序的键值对集合。 |
3. 无序关联容器（Unordered Associative Containers）
无序关联容器采用哈希表实现，无需排序，平均 O(1) 查找、插入、删除（最坏 O(n)）。
| 容器名称 | 说明 |
|---|---|
Unordered Set | 元素唯一，按哈希值组织的集合。 |
Unordered Map | 键值对集合，按键的哈希值组织，键唯一。 |
Unordered Multiset | 允许多个相同值，按哈希值组织的集合。 |
Unordered Multimap | 允许多个相同键，按键的哈希值组织的键值对集合。 |
4. 容器适配器（Container Adapters）
容器适配器通过改变底层容器的接口，提供特定数据结构的行为。
| 容器名称 | 说明 |
|---|---|
Stack | 提供后进先出（LIFO）的栈结构。 |
Queue | 提供先进先出（FIFO）的队列结构。 |
Priority Queue | 提供堆（优先队列）结构。 |
