第三部分
++高级

一. 模板

1. 模板的概念

模板就是建立通用的模具，大大提高复用性

2. 函数模板

C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板
C++提供两种模板机制:函数模板和类模板

2.1 函数模板语法

函数模板作用: 建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。

语法:

c++
template<typename T>    //typename可以替换为class
函数声明或定义

解释: template ---声明创建模板 typename ---表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替 T ---通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母

代码演示:

c++
//函数模板
template<typename T>
void swap(T &a,T &b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    //使用函数模板,,两种方法
    //1. 自动类型推导
    swap(a,b);
    //2. 显示指定类型
    swap<int>(a,b);
}

2.2 函数模板注意事项

注意事项:

自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用

代码演示:

c++
//自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
template<typename T>
void swap(T&a,T&b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    char c ='c';
    swap(a,b);//正确,类型匹配
    swap(a,c);//错误,,类型不匹配
    return 0;
}

c++
template<typename T>
void func()
{
    cout<<"函数调用成功"<<endl;
}
int main()
{
    func<int>();    //指定了T的数据类型
    return 0;
}

2.3 函数模板案例

案例描述:

利用函数模板封装一个排序的函数,可以对不同数据类型数组进行排序
排序规则从大到小,排序算法为选择排序
分别利用char数组和int数组进行测试

实现代码:

c++
//使用模板函数
//交换函数
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//排序算法
template<typename T>
void mySort(T arr[], int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        int max = i;//认定最大值的下标
        for (int j = i + 1; j < len; j++)
        {
            //认定的最大值 比 遍历出的数组要下,说明j下标的元素才是真正的最大值
            if (arr[max] < arr[j])
            {
                max = j;//更新最大值下标
            }
        }
        if (max != i)
        {
            //交换max和i元素
            mySwap(arr[max], arr[i]);
        }
    }
}
//打印数组函数
template<typename T>
void printArray(T arr[], int len)
{
    //此处输出数组类型,使用<typeinfo>库
    cout << typeid(*arr).name() << "类型数组:\t" << endl;;
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << "\t";
    }
    cout << endl;
}
int main()
{
    char charArr[] = "badcfe";
    int intArr[] = { 2,23,41,3,45,2,1,344,2 };
    //交换char类型数组
    int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
    mySort(charArr, num);
    mySort(intArr, num);
    printArray(charArr, num);
    printArray(intArr, num);
    return 0;
}


输出结果:
char类型数组:
f       e       d       c       b       a
int类型数组:
45      41      23      3       2       2       1

2.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数与函数模板区别:

普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换->即编译器自动转换类型)
函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换

2.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下:

如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
函数模板也可以发生重载
如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板

代码演示:

c++
//如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
void func(int a ,int b)
{
    cout<<"调用普通函数"<<endl;
}
template<typename T>
void func(T a ,T b)
{
    cout<<"调用模板函数"<<endl;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    func(a,b);
    return 0;
}


输出结果:
调用普通函数

c++
//通过空模板参数列表,强制调用函数模板
void func(int a ,int b)
{
    cout<<"调用普通函数"<<endl;
}
template<typename T>
void func(T a ,T b)
{
    cout<<"调用函数模板"<<endl;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    func<>(a,b);//通过空模板参数列表,强制调用函数模板
    return 0;
}

c++
输出结果:
调用函数模板

c++
//函数模板也可以发生重载
template<typename T>
void func(T a, T b)
{
    cout << "调用函数模板" << endl;
}
//函数模板重载
template<typename T>
void func(T a, T b,T c)
{
    cout << "调用重载函数模板" << endl;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int c = 30;
    func(a, c);//传入参数为2个
    func(a,b,c);//传入参数为3个
    return 0;
}


输出结果:
调用函数模板
调用重载函数模板

c++
//如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
void func(int a ,int b)
{
    cout<<"调用普通函数"<<endl;
}
template<typename T>
void func(T a ,T b)
{
    cout<<"调用函数模板"<<endl;
}
int main()
{
    char a = 'a';
    char b = 'a';
       func(a,b);
    return 0;
}


输出结果:
调用函数模板

2.6 模板的局限性

局限性:

不能实现所有类型的通用,对于特定类型,需要用具体化方式做特殊实现

处理方法:

自定义类型操作符(operator+ 等等)
用普通函数重载写实现

**注意:**自定义操作符实现的通用性更高,但是更麻烦,根据实际需求使用

代码演示:

c++
//函数模板对自定义类型的处理
class Person
{
public:
    string name;
    int age;
    Person(string _name, int _age) :name(_name), age(_age)
    {
    }
};
template<typename T>
bool myCompare(T a, T b)
{
    if (a == b)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
//其实就是普通函数重载
bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
    if (p1.name == p2.name && p1.age == p2.age)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 10;
    Person p1("Tom", 10);
    Person p2("Tom", 10);
    //常见数据类型
    bool ret_1 = myCompare(a, b);
    //自定义数据类型
    bool ret_2 = myCompare(p1, p2);
    if (ret_1)
    {
        cout << typeid(a).name() << ":a == " << typeid(b).name() << ":b" << endl;
    }
    else
    {
        cout << typeid(a).name() << ":a != " << typeid(b).name() << ":b" << endl;
    }
    if (ret_2)
    {
        cout << typeid(p1).name() << ":p1 == " << typeid(p2).name() << ":p2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << typeid(p1).name() << ":p1 != " << typeid(p2).name() << ":p2" << endl;
    }
    return 0;
}


输出结果:
int:a == int:b
class Person:p1 == class Person:p2

3. 类模板

3.1类模板语法

类模板作用: 建立一个通用类,类中的成员数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。

语法:

c++
template<class T>
//以下为类定义

代码演示:

c++
//定义类模板
template<class NameType,class AgeType>
class Person
{
public:
    NameType name;
    AgeType age;
    Person(NameType _name,AgeType _age):name(_name),age(_age)
    {
    }
    void show()
    {
        cout<<"name:\t"<<this->name<<endl;
        cout<<"age:\t"<<this->age<<endl;
    }
};
int main()
{
    //使用类模板
    Person<string,int>p1("Tom",10);
    Person.show();
    return 0;
}


输出结果:
name:   Tom
age:    10

3.2 类模板与函数模板区别

类模板与函数模板区别主要有两点:

类模板没有自动类型推导的使用方式
类模板在模板参数列表中可以有默认参数

3.3 类模板中成员函数创建时机

3.4 类模板对象做函数参数

3.5 类模板与继承

3.6 类模板成员函数类外实现

3.7 类模板分文件编写

3.8 类模板与友元

二.STL

1. STL的诞生

长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL

2. STL基本概念

STL(Standard Template Library,标准模板库)
STL从广义上分为:容器(container)算法(algorithm)迭代器(iterator)
容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
STL几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

2.1 STL六大组件

STL大体分为六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器

**容器:**各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据.
**算法:**各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
**迭代器:**扮演了容器与算法之间的胶合剂.
**仿函数:**行为类似函数,可作为算法的某种策略.
**适配器:**一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西.
**空间配置器:**负责空间的配置与管理.

2.1.2 STL中容器、算法、迭代器

容器: STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来. 常用的数据结构:数组,链表,树,栈,队列,集合,映射表等. 这些容器分为序列式容器和关联式容器两种: **序列式容器:**强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置. **关联式容器:**二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系.

算法: 有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题,这一门学科我们叫做算法(Algorithms) 算法分为:质变算法和非质变算法. **质变算法:**是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等 **非质变算法:**是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

迭代器: 提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素,而又无需暴露该容器的内部表示方式.每个容器都有自己专属的迭代器迭代器使用非常类拟于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器种类:

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读，支持++、==、! =
输出迭代器	对数据的只写访问	只写，支持++
前向迭代器	读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、!=
双向迭代器	读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、--，
随机访问迭器	读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器,和随机访问迭代器

2.1.3. 容器算法迭代器初识

2.1.3.1 vector存放内置数据类型

容器:vector 算法:for_each 迭代器:vector<int>::iterator

代码演示:

c++
void myPrint(int val)
{
    cout<<val<<endl;
}
//创建vector容器,数组
vector<int> v;
//向容器中加入数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(30);
//通过迭代器访问容器中的数据
vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器
vector<int>::iterator itEnd = v.end();//结束迭代器
//常规遍历方法
while(itBegin != itEnd)
{
    cout<<*itBegin<<endl;
    itBegin++;
}
//使用 for_each
for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);

2.1.3.2 vector存放自定义数据类型

代码演示:

c++
//vector存放自定义数据类型
class Person
{
public:
    string name;
    int age;
    Person(string _name, int _age) :name(_name), age(_age)
    {

    }
};
int main()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("Tom", 10);
    Person p2("Tom", 20);
    Person p3("Tom", 30);
    Person p4("Tom", 50);
    Person p5("Tom", 40);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    for (auto x : v)
    {
        cout << x.name << endl;
        cout << x.age << endl;
    }
    return 0;
}


输出结果:
Tom
10
Tom
20
Tom
30
Tom
50
Tom
40

2.1.3.3 vector容器嵌套容器

代码演示:

c++
vector<vector<int>>v;
vector<int>v1;
vector<int>v2;
vector<int>v3;
vector<int>v4;
//在小容器中添加数据
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    v1.push_back(i + 1);
    v2.push_back(i + 2);
    v3.push_back(i + 3);
    v4.push_back(i + 4);
}
//将小容器添加进大容器
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//通过大容器遍历所有数据
for (auto x1 : v)
{
    for (auto x2 : x1)
    {
        cout << x2 << "\t";
    }
    cout << endl;
}


输出结果:
1       2       3       4
2       3       4       5
3       4       5       6
4       5       6       7

3. STL-常用容器

3.1 string容器

3.1.1 string基本概念

本质: string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类.

string和char*区别:

char*是一个指针
string是一个类，类内部封装了char* ,管理这个字符串，是一个char*型的容器.

特点: string类内部封装了很多成员方法. 例如:查找find，拷贝copy，删除delete替换replace，插入insert string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责.

3.1.2 string构造函数

构造函数原型:

函数	描述
`string()`	创建一个空的字符串例如: `string str;`
`string( const char* s )`	使用字符串`s`初始化
`string(const string& str);`	使用一个`string`对象初始化另一个`string`对象
`string(int n, char c);`	使用`n`个字符`c`初始化

3.1.3 string赋值操作

赋值函数原型:

函数	描述
`string& operator=(const char* s );`	char*类型字符串赋值给当前的字符串.
`string& operator=(const string &s );`	把字符串s赋给当前的字符串.
`string& operator=(char c);`	字符赋值给当前的字符串.
`string& assign(const char *s);`	把字符串s赋给当前的字符串.
`string& assign(const char *s，int n);`	把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串.
`string& assign(const string &s);`	把字符串s赋给当前字符串.
`string& assign(int n, char c);`	用n个字符c赋给当前字符串.

3.1.4 string字符串拼接

函数原型:

函数	描述
`string& operator+=(const char* str);`	重载+=操作符.
`string& operator+=(const char c);`	重载+=操作符.
`string& operator+=(const string& str);`	重载+=操作符.
`string& append(const char *s);`	把字符串s连接到当前字符串结尾.
`string& append(const char *s， int n);`	把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾.
`string& append(const string &s );`	同`operator+=(const string& str).`
`string& append(const string &s，int pos，int n);`	字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾.

3.1.5 string查找和替换

函数原型:

函数	描述
`int find(const string& str, int pos = 0) const;`	查找str第一次出现位置,从pos开始查找
`int find(const char* s, int pos = 0) const;`	查找s第一次出现位置,从pos开始查找
`int find(const char* s, int pos, int n) const;`	从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
`int find(const char c, int pos = 0) const;`	查找字符c第一次出现位置
`int rfind(const string& str, int pos = npos) const;`	查找str最后一次位置,从pos开始查找
`int rfind(const char* s, int pos = npos ) const;`	查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
`int rfind(const char* s, int pos，int n) const;`	查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
`int rfind(const char* s, int pos，int n) const;`	从pos查找s的前n个字符最后一次位置
`string& replace(int pos,int n,const string& str);`	替换从pos开始n个字符为字符串str
`string& replace(int pos,int n,const char* s);`	替换从pos开始的n个字符为字符串

3.1.6 string字符串比较

函数原型:

函数	描述
`int compare(const string &s) const;`	与字符串s比较
`int compare(const char *s) const;`	与字符串s比较

返回值:

return 0;两字符串相等
return 1;第一个字符串ASCII码和大于第二个字符串
return -1;第一个字符串ASCII码和小于第二个字符串

3.1.7 string字符存取

函数原型:

函数	描述
`char& operator[](int n);`	通过[]方式取字符
`char& at(int n);`	通过at方法获取字符

3.1.8 string插入和删除

函数原型:

函数	描述
`string& insert(int pos，const char* s);`	插入字符串
`string& insert(int pos,const string& str);`	插入字符串
`string& insert(int pos, int n,char c);`	在指定位置插入n个字符c
`string& erase(int pos, int n = npos);`	删除从Pos开始的n个字符

3.1.9 string子串

函数原型:

函数	描述
`string substr(int pos = 0, int n = npos) const;`	返回由pos开始的n个字符组成的字符串

3.2 vector容器

3.2.1 vector基本概念

功能:

vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组.

vector与普通数组区别:

不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展.

动态扩展:

并不是在原空间之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间，释放原空间.
vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器.

3.2.2 vector构造函数

函数原型:

函数	描述
`vector<T> v;`	采用模板实现类实现,默认构造函数
`vector(v.begin(),v.end());`	将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身
`vector(n，elem);`	构造函数将n个elem拷贝给本身
`vector(const vector &vec);`	拷贝构造函数

3.2.3 vector赋值操作

函数原型:

函数	描述
`vector& operator=(const vector &vec);`	重载等号操作符
`assign(beg, end);`	将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
`assign(n,elem);`	将n个elem拷贝赋值给本身

3.2.4 vector容量和大小

函数原型:

函数	描述
`empty();`	判断容器是否为空
`capacity();`	容器的容量
`size();`	返回容器中元素的个数
`resize(int num);`	重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置.如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除
`resize(int num，elem);`	重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置.如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除

3.2.5 vector插入和删除

函数原型:

函数	描述
`push_back(ele);`	尾部插入元素ele
`pop_back();`	删除最后一个元素
`insert(const_iterator pos，ele);`	迭代器指向位置pos插入元素ele
`insert(const_iterator pos, int count,ele);`	迭代器指向位置pos插入count个元素ele
`erase(const_iterator pos);`	删除迭代器指向的元素
`erase(const_iterator start，const_iterator end);`	删除迭代器从start到end之间的元素
`clear();`	删除容器中所有元素

3.2.6 vector数据存取

函数原型:

函数	描述
`at(int idx);`	返回索引idx所指的数据
`operator[idx];`	返回索引idx所指的数据
`front();`	返回容器中第一个数据元素
`back();`	返回容器中最后一个数据元素

3.2.7 vector互换容器

函数原型:

函数	描述
`swap(vec);`	将vec与本身的元素互换

作用:

巧用swap可以收缩内存空间.

代码演示:

c++
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10000; i++)v1.push_back(i);
//初始
cout << "初始:" << endl;
cout << "v1的容量:\t" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小:\t" << v1.size() << endl;
//重新设置v1的大小
v1.resize(3);

cout << endl << "重新设置v1的大小:" << endl;
cout << "v1的容量:\t" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小:\t" << v1.size() << endl;
//使用swap缩小v1的容量
vector<int>(v1).swap(v1);    //创建匿名对象(vector<int>(v1)),在交换后被系统回收
cout << endl << "使用swap缩小v1的容量:" << endl;
cout << "v1的容量:\t" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小:\t" << v1.size() << endl;


输出结果:
初始:
v1的容量:       12138
v1的大小:       10000

重新设置v1的大小:
v1的容量:       12138
v1的大小:       3

使用swap缩小v1的容量:
v1的容量:       3
v1的大小:       3

3.2.8 vector预留空间

函数原型:

函数	描述
`reserve(int len);`	容器预留len个元素长度,预留位置不初始化,元素不可访问

作用:

预留空间,减少编译器重新寻找空间的次数.

代码演示:

c++
vector<int>v;
int num = 0;//统计开辟次数
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    v.push_back(i);
    if (p != &v[0])
    {
        p = &v[0];
        num++;
    }
}
cout << "未使用reserve时:" << endl;
cout << "num =\t" << num << endl;
v.clear();
v.reserve(10000);
num = 0;
p = NULL;
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    v.push_back(i);
    if (p != &v[0])
    {
        p = &v[0];
        num++;
    }
}
cout << endl << "使用reserve时:" << endl;
cout << "num =\t" << num << endl;


输出结果:
未使用reserve时:
num =   24

使用reserve时:
num =   1

3.3 deque容器

3.3.1 deque容器基本概念

功能:

双端数组,可以对头端进行插入删除操作.

deque与vector区别:

vector对于头部的插入删除效率低,数据量越大，效率越低.
deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快.
vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关.

deque内部工作原理:

deque内部有个中控器,维护每段缓冲区中的内容,缓冲区中存放真实数据.
中控器维护的是每个缓冲区的地址,使得使用deque时像一片连续的内存空间.

deque容器的迭代器也是支持随机访问的

3.3.2 deque构造函数

函数原型:

函数	描述
`deque<T> deqT;`	默认构造形式.`
`deque(beg,end);`	构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身.
`deque(n，elem);`	构造函数将n个elem拷贝给本身.
`deque(const deque &deq);`	拷贝构造函数.

3.3.3 deque赋值操作

函数原型:

函数	描述
`deque&Toperator=(const deque &deq);`	重载等号操作符
`assign(beg, end);`	将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身.
`assign(n, elem);`	将n个elem拷贝赋值给本身.

3.3.4 deque大小操作

函数原型:

函数	描述
`deque.empty();`	判断容器是否为空.
`deque.size();`	返回容器中元素的个数.
`deque.resize(num);`	重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置.如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除.
`deque.resize(num，elem);`	重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置.如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除.

3.3.5 deque插入和删除

函数原型:

两端插入操作:

函数	描述
`push_back(elem);`	在容器尾部添加一个数据
`push_front(elem);`	在容器头部插入一个数据
`pop_back();`	删除容器最后一个数据
`pop_front();`	删除容器第一个数据

指定位置操作:

函数	描述
`insert(pos,elem);`	在pos位置插入一个elem元素的拷贝,返回新数据的位置
`insert(pos,n,elem);`	在pos位置插入n个elem数据,无返回值
`insert(pos,beg,end);`	在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
`clear();`	清空容器的所有数据
`erase(beg, end);`	删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置
`erase(pos);`	删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置

3.3.6 deque数据存取

函数原型:

函数	描述
`at(int idx);`	返回索引idx所指的数据
`operator[idx];`	返回索引idx所指的数据
`front();`	返回容器中第一个数据元素
`back();`	返回容器中最后一个数据元素

3.3.7 deque排序

算法:

sort(iterator beg,iterator end)//对beg和end区间内元素进行排序

代码演示:

c++
deque<int>d;
d.push_back(10);
d.push_back(30);
d.push_front(40);
d.push_back(24);
d.push_front(43);
//打印排序前
cout << "排序前:" << endl;;
for (auto x : d)
{
    cout << x << "\t";
}
//排序
sort(d.begin(), d.end());
//打印排序后
cout << endl << "排序后:" << endl;
for (auto x : d)
{
    cout << x << "\t";
}


输出结果:
排序前:
43      40      10      30      24
排序后:
10      24      30      40      43

3.4 STL案例-评委打分

案例描述:

有5名选手:选手ABCDE,10个评委分别对每一名选手打分,去除最高分,去除评委中最低分,取平均分.

实现步骤:

创建五名选手,放到vector中.
遍历vector容器,取出来每一个选手,执行for循环,可以把10个评分打分存到deque容器中.
sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分.
deque容器遍历一遍，累加总分.
获取平均分.

实现代码:

c++
class Person
{
public:
    string name;
    int score;
    Person(string _name, int _score) :name(_name), score(_score)
    {

    }

};
void createPerson(vector<Person>& v)
{
    string nameSeed = "ABCDE";
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        string name = "选手";
        name += nameSeed[i];
        int score = 0;
        Person p(name, score);
        v.push_back(p);
    }
}
void setScore(vector<Person>& v)
{
    srand(time(0));//随机数种子
    for (vector<Person>::iterator x=v.begin(); x != v.end(); x++)
    {
        //用deque容器存储打分
        deque<int>d;
        for (int i = 0; i<10; i++)
        {
            int score = rand() % 41 + 60;
            d.push_back(score);
        }

        //排序
        sort(d.begin(), d.end());
        //除去最高分,除去最低分
        d.pop_back();
        d.pop_front();

        //取平均分
        int sum = 0;
        for (auto y : d)
        {
            sum += y;
        }
        int avg = sum / d.size();
        x->score = avg;
    }
}
int main()
{
    //创建存放容器
    vector<Person>v;
    createPerson(v);
    setScore(v);
    //输出
    for (auto x : v)
    {
        cout << "姓名:\t" << x.name << "\t" << "分数:\t" << x.score << endl;
    }
    return 0;
}


输出结果:
姓名:   选手A   分数:   78
姓名:   选手B   分数:   82
姓名:   选手C   分数:   74
姓名:   选手D   分数:   80
姓名:   选手E   分数:   77

3.5 stack容器

3.5.1 stack基本概念

概念: stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构,它只有一个出口

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据称为---入栈push 栈中弹出数据称为---出栈pop

3.5.2 stack常用接口

构造函数:

stack<T> stk;//stack采用模板类实现, stack对象的默认构造形式.
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数.

赋值操作:

stack& operator=(const stack &stk) ;//重载等号操作符.

数据存取:

push(elem);//向栈顶添加元素.
pop();//从栈顶移除第一个元素.
top();//返回栈顶元素.

大小操作:

empty();//判断堆栈是否为空.
size();//返回栈的大小.

3.6 queue容器

3.6.1 queue基本概念

概念:queue是一种先进先出(First ln First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口

3.6.2 queue常用接口

构造函数:

queue<T> que;//queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式.
queue(const queue &que);//拷贝构造函数.

赋值操作:

queue& operator=(const queue &que);//重载等号操作符.

数据存取:

push(elem);//往队尾添加元素.
pop();//从队头移除第一个元素.
back();//返回最后一个元素.
front();//返回第一个元素.

大小操作:

empty();//判断堆栈是否为空.
size();//返回栈的大小.

3.7 list容器

3.7.1 list基本概念

链表（(list):

是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的

链表的组成:

链表由—系列结点组成

结点的组成:

一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域 STL中的链表是一个双向循环链表

3.7.2 list构造函数

函数原型:

list<T>lst;//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式;
list(beg,end);//构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身.
list(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身.
list(const list &lst);//拷贝构造函数.

3.7.3 list赋值和交换

函数原型:

assign(beg,end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身.
assign(n,elem);//将n个elem拷贝赋值给本身.
list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符.
swap(lst);//将lst与本身的元素互换.

3.7.4 list大小操作

函数原型:

size();//返回容器中元素的个数.
empty();//判断容器是否为空.
resize(num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置.如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除.
resize(num，elem);//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置.如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除.

3.7.5 list插入和删除

函数原型:

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素.
pop_back();//删除容器中最后一个元素.
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素.
pop_front();//从容器开头移除第一个元素.
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置.
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值.
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值.
clear();//移除容器的所有数据.
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置.
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置.
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素.

3.7.6 list数据存取

函数原型:

front();//返回第一个元素.
back();//返回最后一个元素.

注意:

不可以使用[]和at()访问访问list容器的元素.

原因:

list本质为链表,不是使用连续线性空间存储数据.迭代器也不支持随机访问.

3.7.7 list反转和排序

函数原型:

reverse();//反转链表.
sort();//链表排序.使用list内部成员函数lst.sort()

注意:

不能使用reverse()函数来得到降序排序,时间复杂度会变大.

c++
bool compare(int v1, int v2)
{
    return v1 > v2;    //第一个数大于第二个数,即降序
}
int main()
{
    list<int>lst;
    lst.push_back(423);
    lst.push_back(231);
    lst.push_back(233);
    lst.push_back(342);
    lst.push_back(422);

    cout << "排序前:\t" << endl;
    for (list<int>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); it++)
    {
        cout << *it << "\t";
    }
    //升序排序
    lst.sort();//默认为升序
    cout << endl << "升序排序后:\t" << endl;
    for (list<int>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); it++)
    {
        cout << *it << "\t";
    }
    //降序排序
    lst.sort(compare);//回调函数
    cout << endl << "降序排序后:\t" << endl;
    for (list<int>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); it++)
    {
        cout << *it << "\t";
    }
    return 0;
}


输出结果:
排序前:
423     231     233     342     422
升序排序后:
231     233     342     422     423
降序排序后:
423     422     342     233     231

3.7.8 排序案例

案例描述:

将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名、年龄、身高

排序规则:

按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序.

c++
class Person
{
public:
    string name;
    int age;
    int height;
    Person(string _name, int _age, int _height) :name(_name), age(_age), height(_height)
    {
    }
};
//指定排序规则
bool compare(Person& p1, Person& p2)
{
    //按照年龄升序
    if(p1.age == p2.age)
    {
        //年龄相同,按照身高降序
        return p1.height>p2.height;
    }
    return p1.age < p2.age;
}
int main()
{
    list<Person>lst;
    //准备数据
    Person p1("p1", 12, 232);
    Person p2("p2", 31, 192);
    Person p3("p3", 22, 142);
    Person p4("p4", 18, 240);
    Person p5("p5", 18, 160);
    Person p6("p6", 12, 170);
    //传入数据
    lst.push_back(p1);
    lst.push_back(p2);
    lst.push_back(p3);
    lst.push_back(p4);
    lst.push_back(p5);
    lst.push_back(p6);
    //输出
    cout << "排序前:" << endl;
    for (list<Person>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:\t" << it->name << "年龄:\t" << it->age << "身高:\t" << it->height<<endl;
    }
    lst.sort(compare);
    cout << endl << "升序排序后:" << endl;
    for (list<Person>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:\t" << it->name << "年龄:\t" << it->age << "身高:\t" << it->height<<endl;
    }
    return 0;
}


输出结果:
排序前:
姓名:   p1年龄: 12身高: 232
姓名:   p2年龄: 31身高: 192
姓名:   p3年龄: 22身高: 142
姓名:   p4年龄: 18身高: 240
姓名:   p5年龄: 18身高: 160
姓名:   p6年龄: 12身高: 170

升序排序后:
姓名:   p1年龄: 12身高: 232
姓名:   p6年龄: 12身高: 170
姓名:   p4年龄: 18身高: 240
姓名:   p5年龄: 18身高: 160
姓名:   p3年龄: 22身高: 142
姓名:   p2年龄: 31身高: 192

3.8 set/multiset容器

3.8.1 set基本概念

简介:

所有元素都会在插入时自动被排序.

本质:

set/multiset属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现.

set和multiset区别:

set不允许容器中有重复的元素.
multiset允许容器中有重复的元素.

3.8.2 set构造和赋值

构造函数:

set<T>st;//默认构造函数.
set(const set &st);//拷贝构造函数.

赋值函数:

set& operator=(const set &st);//重载等号操作符.

3.8.3 set大小和交换

函数原型:

size();//返回容器中元素的数目.
empty();//判断容器是否为空.
swap(st);//交换两个集合容器.

3.8.4 set插入和删除

函数原型:

insert(elem);//在容器中插入元素.
clear();//清除所有元素.
erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器.
erase(beg,end);//删除区间[beg,end)的所有元素,返回下一个元素的迭代器.
erase(elem);//删除容器中值为elem的元素.

3.8.5 set查找和统计

函数原型:

find(key);//查找key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
count(key);//统计key的元素个数.

3.8.6 set和multiset区别

区别:

set不可以插入重复数据,而multiset可以.
set插入数据的同时会返回插入结果,表示插入是否成功.
multiset不会检测数据,因此可以插入重复数据.

3.8.7 pair对组创建

功能描述:

成对出现的数据,利用对组可以返回两个数据.

两种创建方式:

pair<type,type> p (value1,value2);
pair<type,type> p = make_pair(value1,value2);

3.8.8 set容器排序

利用仿函数,可以改变排序规则.(set容器默认为升序排序)

代码演示:

c++
class compare
{
public:
    bool operator()(int v1,int v2)const//注意点
    {
        return v1 > v2;//降序
    }
};
int main()
{
    set<int,compare>s;
    s.insert(20);
    s.insert(34);
    s.insert(98);
    s.insert(10);
    s.insert(32);
    //输出
    for (set<int, compare>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << "\t";
    }
    return 0;
}


输出结果:
98      34      32      20      10

3.8.8.2 自定义数据类型排序

代码演示:

c++
class Person
{
public:
    string name;
    int age;
    Person(string _name, int _age) :name(_name), age(_age)
    {

    }
};
class compare
{
public:
    bool operator()(const Person& p1, const Person& p2)const
    {
        return p1.age > p2.age;//年龄降序
    }
};
int main()
{
    set<Person, compare>s;
    Person p1("p1", 12);
    Person p2("p2", 32);
    Person p3("p3", 18);
    Person p4("p4", 15);
    Person p5("p5", 43);

    s.insert(p1);
    s.insert(p2);
    s.insert(p3);
    s.insert(p4);
    s.insert(p5);

    for (set<Person, compare>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:\t" << it->name << "\t年龄:\t" << it->age<<endl;
    }
    return 0;
}


输出结果:
姓名:   p5      年龄:   43
姓名:   p2      年龄:   32
姓名:   p3      年龄:   18
姓名:   p4      年龄:   15
姓名:   p1      年龄:   12

3.9 map/multimap容器

3.9.1 map基本概念

简介:

map中所有元素都是pair.
pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,第二个元素为value(实值).
所有元素都会根据元素的键值自动排序.

本质:

map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现.

优点:

可以根据key值快速找到value值.

map和multimap区别:

map不允许容器中有重复key值元素.
multimap允许容器中有重复key值元素.

3.9.2 map构造和赋值

函数原型:

构造:

map<T1,T2> mp;//map默认构造函数.
map(const map &mp);//拷贝构造函数.

赋值:

map& operator=(const map &mp);//重载等号操作符.

3.9.3 map大小和交换

函数原型:

函数	描述
size();	返回容器中元素的数目
empty();	判断容器是否为空
swap(st);	交换两个集合容器

3.9.4 map插入和删除

函数原型:

函数	描述
`insert(elem);`	在容器中插入元素
`clear();`	清除所有元素
`erase(pos);`	删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
`erase(beg,end);`	删除区间[beg,end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器
`erase(key);`	删除容器中值为key的元素

3.9.5 map查找和统计

函数原型:

函数	描述
`find(key);`	查找key是否存在,若存在,版回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
`count(key);`	统计key的元素个数

3.9.6 map容器排序

利用仿函数,可以改变排序规则.

c++
class compare
{
public:
   bool operator()(int v1, int v2)const
   {
       return v1 > v2;//降序排序
   }
};
int main()
{
   map<int, int, compare>m;
   m.insert(make_pair(1, 10));
   m.insert(make_pair(2, 40));
   m.insert(make_pair(3, 30));
   m.insert(make_pair(4, 70));
   m.insert(make_pair(5, 50));

   for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
   {
       cout << "Key:\t" << it->first << "\tValue:\t" << it->second << endl;
   }
   return 0;
}


输出结果:
Key:    5       Value:  50
Key:    4       Value:  70
Key:    3       Value:  30
Key:    2       Value:  40
Key:    1       Value:  10

3.10 STL案例-员工分组

3.10.1案例描述

公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHI),10名员工进入公司之后,需要指派员工在那个部门工作.
员工信息有: 姓名工资组成;部门分为:策划、美术、研发.
随机给10名员工分配部门和工资.
通过multimap进行信息的插入key(部门编号) value(员工).
分部门显示员工信息.

3.10.2实现步骤

创建10名员工,放到vector中.
遍历vector容器,取出每个员工,进行随机分组.
分组后,将员工部门编号作为key,具体员工作为value,放入到multimap容器中.
分部门显示员工信息.

实现代码:

c++
class Person
{
public:
    string name;
    int salary;
};
void createPerson(vector<Person>& v)
{
    string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Person p;
        p.name = "员工";
        p.name += nameSeed[i];
        p.salary = rand() % 100000 + 100000;
        v.push_back(p);
    }
}
void setGroup(vector<Person>& v, multimap<int, Person>& m)
{
    for (auto x : v)
    {
        int depId = rand() % 3;
        m.insert(make_pair(depId, x));
    }
}
void showGroup(multimap<int, Person>& m)
{
    cout << "策划部门:" << endl;
    //-------------------------------------------
    multimap<int, Person>::iterator pos = m.find(0);
    int count = m.count(0);
    int index = 0;
    for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
    {
        cout << "姓名:\t" << pos->second.name << "\t工资:\t" << pos->second.salary << endl;
    }
    //-------------------------------------------
    cout << "美术部门:" << endl;
    //-------------------------------------------
    pos = m.find(1);
    count = m.count(1);
    index = 0;
    for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
    {
        cout << "姓名:\t" << pos->second.name << "\t工资:\t" << pos->second.salary << endl;
    }
    //-------------------------------------------
    cout << "研发部门:" << endl;
    //-------------------------------------------
    pos = m.find(2);
    count = m.count(2);
    index = 0;
    for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
    {
        cout << "姓名:\t" << pos->second.name << "\t工资:\t" << pos->second.salary << endl;
    }
    //-------------------------------------------
}
int main()
{
    vector<Person>v;
    multimap<int, Person>m;
    createPerson(v);
    setGroup(v, m);
    showGroup(m);
    return 0;
}


输出结果:
策划部门:
姓名:   员工D   工资:   126500
姓名:   员工I   工资:   126962
姓名:   员工J   工资:   124464
美术部门:
姓名:   员工C   工资:   106334
姓名:   员工E   工资:   119169
姓名:   员工G   工资:   111478
研发部门:
姓名:   员工A   工资:   100041
姓名:   员工B   工资:   118467
姓名:   员工F   工资:   115724
姓名:   员工H   工资:   129358

4. STL-函数对象(仿函数)

4.1 函数对象

4.1.1 函数对象概念

概念:

重载函数调用操作符的类,其对象常称为函数对象.
函数对象使用重载的()时,行为类似函数调用,也叫仿函数.

本质:

函数对象(仿函数)是一个类,不是一个函数.

4.1.2 函数对象使用

特点:

函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用,可以有参数,可以有返回值.
函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态.
函数对象可以作为参数传递.

代码演示:

c++
class CppAdd
{
public:
    //函数对象(仿函数)
    int operator()(int v1,int v2)
    {
        return v1+v2;
    }
};
int main()
{
    CppAdd add;
    cout<<add(3,4)<<endl;
    return 0;
}


输出结果:
7

4.2谓词

4.2.1 谓词概念

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.

c++
class functor
{
public:
    bool operator()(int val)//一元谓词
    {
        return val>5;
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找大于5的数
    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(),v.end(),functor());//functor()创建匿名对象
    if(it == v.end())cout<<"未找到大于五的数"<<endl;
    else cout<<*it<<endl;
    return 0;
}


输出结果:
6

c++
class functor
{
public:
    bool operator()(int v1,int v2)//二元谓词
    {
        return v1>v2;
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        v.push_back(rand()%10+20);
    }
    sort(v.begin(),v.end(),functor());//functor()创建匿名对象
    //输出
    for(auto x:v)cout<<x<<"\t";
    return 0;
}


输出结果：
29      27      24      21      20

4.3 内建函数对象

4.3.1 内建函数对象意义

概念:

STL内建了一些函数对象

分类:

算术仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数

用法:

这些仿函数所产生的对象,用法和一般函数完全相同.
使用内建函数对象,需要引入头文件#include<functional>.

4.3.2 算术仿函数

功能描述:

实现四则运算.
其中negate是一元运算，其他都是二元运算.

仿函数原型:

函数	描述
`template<class T> T plus<T>`	加法仿函数
`template<class T> T minus<T>`	减法仿函数
`template<class T> T multiplies<T>`	乘法仿函数
`template<class T> T divides<T>`	除法仿函数
`template<class T> T modulus<T>`	取模仿函数
`template<class T> T negate<T>`	取反仿函数

4.3.3 关系仿函数

功能描述: 实现关系对比

仿函数原型:

函数	描述
`template<class T> bool equal_to<T>`	等于
`template<class T> bool not_equal_to<T>`	不等于
`template<class T> bool greater<T>`	大于
`template<class T> bool greater_equal<T>`	大于等于
`template<class T> bool less<T>`	小于
`template<class T> bool less_equal<T>`	小于等于

代码演示:

c++
vector<int>v;
for(int i=0;i<5;i++)
{
    v.push_back(rand()%10+20);
}
sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());//使用内置函数对象
//输出
for(auto x:v)cout<<x<<"\t";


输出结果:
29      27      24      21      20

4.3.4 逻辑仿函数

功能描述:

实现逻辑运算

函数原型:

函数	描述
`template<class T> bool logical_and<T>`	逻辑与
`template<class T> bool logical_or<T>`	逻辑或
`template<class T> bool logical_not<T>`	逻辑非

5. STL-常用算法

概述:

算法主要是由头文件<algorithm> <functional> <numeric>组成.
<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等.
<numeric>体积很小,只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数.
<functional>定义了一些模板类,用以声明函数对象.

5.1 常用遍历算法

算法简介:

函数	描述
for_each	遍历容器
transform	搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

函数原型:

for_each(iterator beg， iterator end，func);

参数	描述
beg1	源容器开始迭代器
end1	源容器结束迭代器
beg2	目标容器开始迭代器
_func	函数或者函数对象

代码演示:

c++
//普通函数
void print(int val)
{
    cout<<val<<" ";
}
//仿函数
class functor
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout<<val<<" ";
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        v.push_back(rand()%3+13);
    }
    cout<<"普通函数:"<<endl;
    for_each(v.begin(),v.end(),print);
    cout<<endl<<"仿函数:"<<endl;
    for_each(v.begin(),v.end(),functor());
    return 0;
}


输出结果:
普通函数:
15 15 14 14 15
仿函数:
15 15 14 14 15

5.1.2 transform

功能描述:

搬运容器到另—个容器中

函数原型:

transform(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2，_func);

注意:

搬运的目标容器要提前开辟空间.

代码演示:

c++
class Transform
{
public:
    int operator()(int v)
    {
        return v;
    }
};
class print
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout<<val<<" ";
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        v.push_back(rand()%12+40);
    }
    vector<int>vTarget;
    vTarget.resize(v.size());//目标容器提前开辟空间
    transform(v.begin(),v.end(),vTarget.begin(),Transform());
    for_each(vTarget.begin(),vTarget.end(),print());
    cout<<endl;
    return 0;
}


输出结果:
45 51 50 44 45

5.2 常用查找算法

算法简介:

函数	描述
find	查找元素
find_if	按条件查找元素
adjacent_find	查找相邻重复元素
binary_search	二分查找法
count	统计元素个数
count_if	按条件统计元素个数

5.2.1 find

功能描述:

查找指定元素,找到返回指定元素的迭代器,找不到返回结束迭代器end().

函数原型: find(iterator beg,iterator end,value) ;按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器end()位置

beg 开始迭代器
end 结束迭代器
value查找的元素

代码演示:

c++
//常见数据类型
int main()
{
    vector<int>v;
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找容器
    vector<int>::iterator it find(v.begin(),v.end(),5);
    if(it == v.end())
    {
        cout<<"未找到"<<endl:
    }
    else
    {
        cout<<"找到: "<<*it<<endl;
    }

    return 0;
}

c++
//自定义数据类型
class Person
{
public:
    string name;
    int age;
    Person(string _name, int _age) :name(_name), age(_age)
    {

    }
    bool operator==(const Person& p)
    {
        if (this->name == p.name && this->age == p.age)return true;
        else return false;
    }
};
int main()
{
    srand(time(0));
    vector<Person>v;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        Person p("123", rand() % 24 + 23);
        v.push_back(p);
    }
    Person p("123", 23);
    vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(),p);
    if (it == v.end())
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到元素:\t" << it->name << "\t年龄:\t" << it->age << endl;
    }
    return 0;
}


输出结果:
找到元素:       123     年龄:   23

5.2.2 find_if

功能描述: ·按条件查找元素

函数原型: find_if(iterator beg, iterator end，_pred);按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器end()位置

beg开始迭代器
end结束迭代器
_Pred函数或者谓词(返回bool类型的仿函数)

代码演示:

c++
class functor
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 5;
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)v.push_back(i);
    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), functor());
    if (it == v.end())cout << "未找到" << endl;
    else cout << "找到:\t" << *it << endl;
    return 0;
}


输出结果:
找到:   6

5.2.3 adjacent_find

功能描述:

·查找相邻重复元素

函数原型:

adjacent_find(iterator beg, iterator end) ;查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器.

beg开始迭代器
end结束迭代器

代码演示:

c++
int main()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);
    vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(),v.end());
    if(it==v.end())cout<<"未找到"<<endl;
    else cout<<"找到相邻重复元素:\t"<<*it<<endl;
    return 0;
}


输出结果:
找到相邻重复元素:       10

5.2.4 binary_search

功能描述: 查找指定元素是否存在 函数原型: bool bihary_search(iterator beg， iterator end，value) ;查找指定的元素，查到返回true否则false.

beg 开始迭代器
end结束迭代器
value查找的元素

注意:

在无序序列中不可用

代码演示:

c++
vector<int>v;
for(int i=0;i<10;i++)
{
    v.push_back(i);
}
bool ret = binary_search(v.begin(),v.end(),9);
if(ret)
{
    cout<<"找到元素"<<endl;
}
else
{
    cout<<"未找到"<<endl;
}


输出结果:
找到元素

5.2.5 count

功能描述:

统计元素个数

函数原型:

count(iterator beg, iterator end, value);统计元素出现次数

beg开始迭代器
end结束迭代器
value统计的元素

5.2.6 count_if

功能描述:

按条件统计元素个数

函数原型:

count_if(iterator beg,iterator end,_Pred) ;按条件统计元素出现次数

beg 开始迭代器
end结束迭代器
_Pred谓词

代码演示:

c++
//内置数据类型
class functor
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 30;
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);
    v.push_back(40);
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), functor());
    cout << "大于30的数:\t" << num << endl;
    return 0;
}


输出结果:
大于30的数:     2

c++
//自定义数据类型
class Person
{
public:
    string name;
    int age;
    Person(string _name, int _age) :name(_name), age(_age)
    {
    }
};

class functor
{
public:
    bool operator()(const Person& p)
    {
        return p.age > 20;
    }
};

int main()
{
    vector<Person>v;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        Person p("dsdas", rand() % 34 + 20);
        v.push_back(p);
    }
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), functor());
    cout << "大于20岁的人的个数:\t" << num << endl;
    return 0;
}


输出结果:
大于20岁的人的个数:     5

5.3 常用排序算法

算法简介:

函数	描述
sort	对容器内元素进行排序
random_shuffle	洗牌指定范围内的元素随机调整次序
merge	容器元素合并,并存储到另—容器中
reverse	反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述:

对容器内元素进行排序

函数原型:

sort(iterator beg,iterator end,_Pred);按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置

beg开始迭代器
end结束迭代器
_Pred谓词

5.3.2 random_shuffle

功能描述:

洗牌指定范围内的元素随机调整次序

函数原型:

random_shuffle(iterator beg, iterator end);指定范围内的元素随机调整次序.

beg 开始迭代器
end结束迭代器

5.3.3 merge

功能描述:

两个容器元素合并,并存储到另—容器中

函数原型:

函数	描述
`merge(iterator beg1, iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);`	容器元素合并,并存储到另一容器中

参数	描述
beg1	容器1开始迭代器
end1	容器1结束迭代器
beg2	容器2开始迭代器
end2	容器2结束迭代器
dest	目标容器开始迭代器

注意: 两个容器必须是有序的

代码演示:

c++
int main()
{
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+1);
    }
    vector<int>vTarget;
    vTarget.resize(v1.size()+v2.size());
    merge(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),vTarget.begin());
    for(auto x:vTarget)
    {
        cout<<x<<" ";
    }

    return 0;
}


输出结果:
0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10

5.3.4 reverse

功能描述:

将容器内元素进行反转

函数原型:

reverse(iterator beg,iterator end );反转指定范围的元素

beg 开始迭代器
end结束迭代器

5.3.5 next_permutation

功能描述:

将容器进行全排序

函数原型:

next_permutation(iterator beg,iterator end);将指定范围的元素进行全排序

beg 开始迭代器
end结束迭代器

代码演示:

c++
//将指定范围的元素进行全排序
vector<vector<int>> permutation(vector<int>& nums) 
{
  vector<vector<int>>ret;
  sort(nums.begin(),nums.end());
  do
  {
      ret.push_back(nums);
  }
  while(next_permutation(nums.begin(),nums.end()));
  return ret;
}

5.4 常用拷贝和替换算法

算法简介:

函数	描述
copy	容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace	将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if	容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
swap	互换两个容器的元素

5.4.1 copy

功能描述:

容器内指定范围的元素拷贝到另—容器中

函数原型:

copy(iterator beg,iterator end,iterator dest);//按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置

beg 开始迭代器
end结束迭代器
dest目标起始迭代器

5.4.2 replace

功能描述: 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素 函数原型: replace(iterator beg, iterator end,oldvalue,newvalue);将区间内旧元素替换成新元素

beg开始迭代器
end结束迭代器
oldvalue 旧元素
newvalue 新元素

5.4.3 replace_if

功能描述:

将区间内满足条件的元素,替换成指定元素

函数原型:

replace_if(iterator beg,iterator end,_pred,newvalue);按条件替换元素,满足条件的替换成指定元素.

beg 开始迭代器
end 结束迭代器
_pred 谓词
newvalue 替换的新元素

c++
class functor
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 40;
    }
};
class print
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};
int main()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(53);
    v.push_back(76);
    v.push_back(47);
    v.push_back(32);
    v.push_back(17);
    replace_if(v.begin(), v.end(),functor(), 400);
    for_each(v.begin(), v.end(),print());
    return 0;
}


输出结果:
10 400 400 400 32 17

5.4.4 swap

功能描述:

互换两个容器的元素

函数原型:

swap(container c1.container c2);互换两个容器的元素

c1容器1
c2容器2

5.5 常用算术生成算法

算法简介:

accumulate计算容器元素累计总和.
fill向容器中添加元素.

注意:

算术生成算法属于小型算法,使用时包含的头文件为#include <numeric>.

5.5.1 accumulate

功能描述:

计算区间内容器元素累计总和

函数原型:

accumulate(iterator beg,iterator end,value);计算容器元素累计总和

beg 开始迭代器
end结束迭代器
value起始值

代码演示:

c++
vector<int>v;
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
    v.push_back(i);
}
int sum = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
cout << "总和:\t" << sum;


输出结果:
总和:   5050

5.5.2 fill

功能描述:

向容器中填充指定的元素

函数原型:

fill(iterator beg,iterator end,value);向容器中填充元素

beg开始迭代器
end结束迭代器
value填充的值

5.6 常用集合算法

算法简介:

函数	描述
`set_intersection`	求两个容器的交集
`set_union`	求两个容器的并集
`set_difference`	求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

功能描述:

求两个容器的交集

函数原型:

函数	描述
`set_intersection(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);`	求两个集合的交集

注意:

两个集合必须是有序序列

参数	描述
beg1	容器1开始迭代器
end1	容器1结束迭代器
beg2	容器2开始迭代器
end2	容器2结束迭代器
dest	目标容器开始迭代器

5.6.2 set_union

功能描述:

求两个集合的并集

函数原型:

函数	描述
`set_union(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);`	求两个集合的并集

注意:

两个集合必须是有序序列

参数	描述
beg1	容器1开始迭代器
end1	容器1结束迭代器
beg2	容器2开始迭代器
end2	容器2结束迭代器
dest	目标容器开始迭代器

5.6.3 set_difference

功能描述:

求两个集合的差集

函数原型:

函数	描述
`set_difference(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);`	求两个集合的差集

注意:

两个集合必须是有序序列

三.并发与多线程

1.并发、进程、线程

并发:

目录

第三部分++高级

一. 模板

1. 模板的概念

2. 函数模板

2.1 函数模板语法

2.2 函数模板注意事项

2.3 函数模板案例

2.4 普通函数与函数模板的区别

2.5 普通函数与函数模板的调用规则

2.6 模板的局限性

3. 类模板

3.1类模板语法

3.2 类模板与函数模板区别

3.3 类模板中成员函数创建时机

3.4 类模板对象做函数参数

3.5 类模板与继承

3.6 类模板成员函数类外实现

3.7 类模板分文件编写

3.8 类模板与友元

二.STL

1. STL的诞生

2. STL基本概念

2.1 STL六大组件

2.1.2 STL中容器、算法、迭代器

2.1.3. 容器算法迭代器初识

2.1.3.1 vector存放内置数据类型

2.1.3.2 vector存放自定义数据类型

2.1.3.3 vector容器嵌套容器

3. STL-常用容器

3.1 string容器

3.1.1 string基本概念

3.1.2 string构造函数

3.1.3 string赋值操作

3.1.4 string字符串拼接

3.1.5 string查找和替换

3.1.6 string字符串比较

3.1.7 string字符存取

3.1.8 string插入和删除

3.1.9 string子串

3.2 vector容器

3.2.1 vector基本概念

3.2.2 vector构造函数

3.2.3 vector赋值操作

3.2.4 vector容量和大小

3.2.5 vector插入和删除

3.2.6 vector数据存取

3.2.7 vector互换容器

3.2.8 vector预留空间

3.3 deque容器

3.3.1 deque容器基本概念

3.3.2 deque构造函数

3.3.3 deque赋值操作

3.3.4 deque大小操作

3.3.5 deque插入和删除

3.3.6 deque数据存取

3.3.7 deque排序

3.4 STL案例-评委打分

3.5 stack容器

3.5.1 stack基本概念

3.5.2 stack常用接口

3.6 queue容器

3.6.1 queue基本概念

3.6.2 queue常用接口

3.7 list容器

3.7.1 list基本概念

3.7.2 list构造函数

3.7.3 list赋值和交换

3.7.4 list大小操作

3.7.5 list插入和删除

3.7.6 list数据存取

3.7.7 list反转和排序

3.7.8 排序案例

3.8 set/multiset容器

3.8.1 set基本概念

3.8.2 set构造和赋值

3.8.3 set大小和交换

3.8.4 set插入和删除

3.8.5 set查找和统计

3.8.6 set和multiset区别

第三部分
++高级