概述
set
实现原理：
set 的特性是，所有元素都会根据元素的键值自动被排序。set 的元素不像 map 那样可以同时拥有实值(value)和键值(key)，set 元素的键值就是实值，实值就是键值，set不允许两个元素有相同的值。
set 底层是通过红黑树（RB-tree）来实现的，由于红黑树是一种平衡二叉搜索树，自动排序的效果很不错，所以标准的 STL 的 set 即以 RB-Tree 为底层机制。又由于 set 所开放的各种操作接口，RB-tree 也都提供了，所以几乎所有的 set 操作行为，都只有转调用 RB-tree 的操作行为而已。
用法：
一些用法与上面的类似，这里就不全部列出来了
初始化：
set<int> s;
set<int, mycompare> s;
//mycompare其实就是排序规则，查找等操作全部是按照它来，最好用仿函数吧
赋值操作：
s.swap(s1); //交换集合s和s1
s = s1;
插入操作：
s.insert(10); //往集合中插入10
删除操作：
s.erase(s.begin(), s.end()-1); //删除……，返回下一个元素的迭代器
查找操作：
s.find(10);
//查找元素10是否存在，如果存在，返回其迭代器，否则返回s.end()
s.lower_bound(10);
//查找第一个大于等于10的迭代器，如果没有，则返回s.end()
s.upper_bound(10);
//查找第一个大于10的迭代器，如果没有，则返回s.end()
s.equal_range(10);
//返回 s.lower_bound(10);和s.upper_bound(10);的迭代器，以对组的方式返回，一样需要判断s.end()
对组：
pair<iterator, iterator> pair<int, int>等等等…… 可以 = 赋值，另外也可以使用make_pair函数
EG: pair<set::iterator, set::iterator> ret = s.equal_range(10);
我们可以通过first 以及 second 两个公有函数来访问pair的两个值，即ret.first……
仿函数（函数对象，C++中可以使用这个来取代函数指针，毕竟挺强大的~）：
仿函数的主要功能是为了搭配STL算法使用，单独使用仿函数的情况比较少。仿函数（functors）在C++标准中采用的名称是函数对象（function objects）。
仿函数主要用于STL中的算法中，虽然函数指针虽然也可以作为算法的参数，但是函数指针不能满足STL对抽象性的要求，也不能满足软件积木的要求–函数指针，无法和STL其他组件搭配，产生更灵活变化。仿函数本质就是类重载了一个operator()，创建一个行为类似函数的对象。
对于重载了()操作符的类，可以实现类似函数调用的过程，所以叫做仿函数，实际上仿函数对象仅仅占用1字节，因为内部没有数据成员，仅仅是一个重载的方法而已。实际上可以通过传递函数指针实现类似的功能，但是为了和STL内部配合使用，他提供了仿函数的特性。
函数对象超出了函数的概念，函数对象可以保存函数调用的状态：
-
如果是普通函数且我们想获取调用次数，那我们可以使用全局变量，但是真正开发中，我们是避免去使用全局变量的，因为在多线程环境中我们需要去进行加锁解锁；
- 而仿函数（函数对象）是一个类，我们只需在里面声明一个变量即可。
- 像for_each、sort（algorithm）这类函数，我们也可以传入函数对象（模板的思想）
EG：
class mycompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2){return v1 > v2;}
};
int main(void)
{
set<int, mycompare> s;
}
-
一元仿函数、二元仿函数……：根据参数的个数来称呼
-
谓词是指普通函数或重载的operator()返回值是bool类型的函数对象（仿函数）。如果operator接受一个参数，那么叫做一元谓词，如果接受两个对象，那么叫二元谓词，谓词可作为一个判断式。
multiset
multiset的特性以及用法和 set 完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复，因此它的插入操作采用的是底层机制是 RB-tree 的 insert_equal()（即大于等于走右边） 而非 insert_unique()。
map
实现原理：
map的特性是，所有元素都会根据元素的键值自动被排序。map 的所有元素都是 pair，同时拥有实值（value）和键值（key）。pair 的第一元素被视为键值，第二元素被视为实值。
map不允许两个元素拥有相同的键值。由于 RB-tree 是一种平衡二叉搜索树，自动排序的效果很不错，所以标准的STL map 即以 RB-tree 为底层机制。又由于 map 所开放的各种操作接口，RB-tree 也都提供了，所以几乎所有的 map 操作行为，都只是转调 RB-tree 的操作行为。
用法：
map的很多方法和set是类似的。
初始化：
map<int, string> m;
map<int, string, mycompare> m;
//mycompare其实就是排序规则，查找等操作全部是按照它来，最好用仿函数吧
插入：
map<int, string> mapStu;
mapStu.insert(pair<int, string>(3,"body1"));
//第一种方法，通过pair的方式插入对象
mapStu.insert(make_pair(1, "body2"));
//第二种方法，通过make_pair创建pair的方式插入对象
mapStu.insert(map<int, string>::value_type(5, "body3"));
//第三种方法，通过value_type的方式插入对象
mapStu[2] = "body4";
//第四种方法，通过数组的方式插入值
//**前三种方法区别不大，用数组方式插入时，如果发现key不存在，则会创建pair并插入到map中，如果存在，那么会修改其实值**
//**注意，使用cout << mapStu[6] << endl; 时，如果通过[]方式去访问一个不存在的key，那么map会将这个访问的key插入到map中，且value会采取默认值**
访问：
map<int, string>::iterator it;
通过it->first 访问键值，通过it->second 访问实值
pair<int, string> p;
通过p.first 访问键值，通过p.second 访问实值，这里要和迭代器区分开！
查找操作：
map<int, string> m;
m.find(10);
//查找键值10是否存在，如果存在，返回其迭代器，否则返回m.end()
m.lower_bound(10);
//查找第一个大于等于10的迭代器，如果没有，则返回m.end()
m.upper_bound(10);
//查找第一个大于10的迭代器，如果没有，则返回m.end()
m.equal_range(10);
//返回 m.lower_bound(10);和m.upper_bound(10);的迭代器，以对组的方式返回，一样需要判断m.end()
multimap
multimap 的特性以及用法与 map 完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复，因此它的插入操作采用的是底层机制 RB-tree 的 insert_equal() 而非 insert_unique。
注意：
multimap的仿函数使用和set、multiset、map的不一样！！
class Mycompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2)const //这里必须加const
{
return v1>v2;
}
};
int main(void)
{
multimap<int,string, mycompare> m;
}
另外，multimap不支持[]，即不能使用s[10]=10这类操作！！
hash_set 与 hash_multiset
hash_set 底层数据结构为 hash 表，无序，不重复。hash_multiset 底层数据结构为 hash 表，无序，不重复。（貌似是用拉链法）
hash_map 与 hash_multimap
hash_map 底层数据结构为 hash 表，无序，不重复。hash_multimap 底层数据结构为 hash 表，无序，不重复。
其它
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STL容器所提供的都是值（value）寓意，而非引用（reference）寓意，也就是说当我们给容器中插入元素的时候，容器内部实施了拷贝动作，将我们要插入的元素再另行拷贝一份放到容器中，而不是将原数据元素直接放进容器中，也就是说我们提供的元素必须那个被拷贝。
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通常STL不会抛出异常，需要使用者传入正确参数
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STL容器使用时机：
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vector：单端数组，可随机存取（有时候称为直接访问），元素搜寻速度慢，元素安插移除在尾端比较快
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deque：双端数组，可随机存取，元素搜寻速度慢，元素安插移除在头尾两端比较快
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list：双向链表，不可随机存取，元素搜寻速度非常慢，元素安插移除在任何位置都快
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set：红黑树，不可随机存取，元素搜寻速度快
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multiset：红黑树，不可随机存取，元素搜寻速度快
-
map：红黑树，对key而言是可随机存取，对key而言元素搜寻速度快
-
multimap：红黑树，不可随机存取，对key而言元素搜寻速度快
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函数对象（仿函数）
很多东西前面已经讲了，这里就不重复了。-
STL内建了一些函数对象。分为：算法类函数对象，关系类函数对象，逻辑类函数对象。这些函数对象所产生的对象，用法和一般的函数完全相同，
当然我们还可以产生无名的临时对象来履行函数功能。使用内建函数对象，需要引入头文件 #include。-
函数对象适配器（重点）(functional库)
函数对象适配器是完成一些配接工作，这些配接工作包括绑定(bind)、否定(negate)，以及对一般函数或成员的修饰，使其成为函数对象。-
绑定适配器：bind1st、bind2nd
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功能：将一个二元函数对象转变为一元函数对象
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区别：
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bind1st（叫bind first）是将传进来的参数绑定为函数对象的第一个参数
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bind2nd（叫bind second）是将传进来的参数绑定为函数对象的第二个参数
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例子：
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class Myprint : public binary_function<int, int, void>
//注意，使用绑定配接器必须使我们的函数对象继承自binary_function，
binary_function是一个模板类，我们需要传入<参数1类型, 参数二类型, 返回类型>
{public:
void operator()(int v, int val) const //注意，这里必须使用const修饰
{
cout << v + val << endl;
}
}
……
int addNum = 200;
for_each(v.begin(), v.end(), bind2st(Myprint, addNum));
-
取反适配器：not1、not2
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功能：对谓词的返回进行取反
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区别：not1是对一元谓词进行取反，而not2是对二元谓词进行取反
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例子：
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class Mycompare : public binary_function<int, int, bool>
//注意，使用not2配接器必须使我们的函数对象继承自binary_function，
我们这里是二元的，因此是继承自binary_function
{public:
bool operator()(int v1, int v2) const
//注意，这里必须使用const修饰
{
return v1 > v2;
}
}
class Mycompare5 : public binary_function<int, bool>
//注意，这里继承的父类是unary_function
{public:
bool operator()(int v1) const
//注意，这里必须使用const修饰
{
return v1 > 5;
}
}
……
sort(v.begin(), v.end(), not2(Mycompare));
find_if(v.befin(), v.end(), not1(Mycompare5));
-
关于find_if算法（使用方法参考上面的例子）
这个算法的功能是返回第一个满足条件的迭代器 -
函数对象适配器：ptr_fun
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功能：把函数转变为函数对象
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例子：
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void myPrint(int val1, int val2)
{
cout << val1 + val2 << endl;
}
……
for_each(v.begin(), v.end(), bind2st(ptr_fun(myPrint), 10));
-
成员函数适配器 mem_fun、mem_fun_ref
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功能：如果容器中存放的是对象或者对象指针，我们for_each算法打印的时候又想用类自己提供的打印函数
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例子
class Stu { public: void Print(int val1, int val2); } …… vector<Stu> v1; for_each(v1.begin(), v1.end(), mem_fun_ref(&Stu::Print)); //注意使用的方法 vector<Stu*> v2; for_each(v2.begin(), v2.end(), mem_fun(&Stu::Print)); //注意mem_fun和mem_fun_ref的使用，必须加&符号！！ //当容器内是对象时，使用mem_fun_ref；当容器内是对象指针时，使用mem_fun。 -
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常用的算法
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常用的遍历算法
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for_each(iterator beg, iterator end, _callback);
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transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _callback)
- 将指定容器区间元素搬运到另一个容器中，注意另一个容器的空间必须是初始化过的，可以使用resize，但不可以使用reserve，参考二者的区别
- _callback是搬运的方法，例子如下：
class Myplus {public: int operator()(int val){return val; } } …… transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), Myplus());
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常用的查找算法
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find(iterator beg, iterator, value);
- 需要注意的是（下面也一样），自定义对象间的比较要求我们重载==运算符，如bool operator ==(const Person p)const{}
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adjacent_find(iterator beg, iterator end, _callback);
- 查找相邻重复元素，_callback为回调函数或者谓词，返回相邻元素的第一个位置的迭代器
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bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
- 二分查找，在无序序列中不能使用，查找成功返回true，否则返回false
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find_if(iterator beg, iterator end, _callback);
- 查找第一个满足条件的元素（_callback，谓词），并返回其迭代器，如果没有当然是返回end()
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count(iterator beg, iterator end, value);
- 统计元素的出现个数并返回(int)
-
count_if(iterator beg, iterator end, _callback);
- 统计满足条件的元素的个数并返回(int)
-
-
常用排序算法
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merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest, _callback);
- 将两个已排序（必须都是从小到大或从大到小）合并，并存储到另一个容器中
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sort(iterator beg, iterator end, _callback);
- 容器元素排序
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random_shuffle(iterator beg, iterator end);
- 对指定范围内的元素随机调整次序
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reverse(iterator beg, iterator end);
- 反转指定范围的元素
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常用拷贝和替换算法
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copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
- 将容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
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replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
- 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
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replace_if(iterator beg, iterator end, _callback, newvalue);
- 将容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
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swap(container c1, container c2);
- 互换两个容器的元素
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常用算术生成算法
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accumulate(iterator beg, iterator end, value);
- 计算容器中=元素累计总和+value
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fill(iterator beg, iterator end, value);
- 向容器中添加元素
-
-
常用的集合算法
-
set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
- 求两个集合的交集，返回一个迭代器，该迭代器指向最后一个元素的下一个元素
-
set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
- 求两个集合的并集，返回一个迭代器，该迭代器指向最后一个元素的下一个元素
-
set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
- 求两个集合的差集，返回一个迭代器，该迭代器指向最后一个元素的下一个元素
-
-
最后
以上就是伶俐音响为你收集整理的编程语言C/C++（七）—— STL（二）的全部内容，希望文章能够帮你解决编程语言C/C++（七）—— STL（二）所遇到的程序开发问题。
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