STL 标准模板库

STL（Standard Template Library）是 C++ 的标准模板库，提供了丰富的容器和算法。

常用容器

vector（动态数组）

#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    // 创建 vector
    vector<int> v;

    // 添加元素
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);

    // 访问元素
    cout << v[0] << endl;      // 输出：10
    cout << v.at(1) << endl;   // 输出：20
    cout << v.front() << endl; // 输出：10
    cout << v.back() << endl;  // 输出：30

    // 获取大小
    cout << v.size() << endl;  // 输出：3

    // 删除最后一个元素
    v.pop_back();

    // 遍历
    for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
        cout << v[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用迭代器遍历
    for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用基于范围的 for 循环
    for (int num : v) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

string（字符串）

#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "Hello World";

    cout << s.length() << endl;     // 长度：11
    cout << s[0] << endl;          // H
    cout << s.substr(6) << endl;   // World
    cout << s.find("World") << endl; // 6

    s += "!";  // 拼接

    return 0;
}

stack（栈）

#include <stack>
using namespace std;

int main() {
    stack<int> st;

    // 入栈
    st.push(10);
    st.push(20);
    st.push(30);

    // 访问栈顶
    cout << st.top() << endl;  // 输出：30

    // 出栈
    st.pop();

    cout << st.top() << endl;  // 输出：20
    cout << st.size() << endl; // 输出：2

    return 0;
}

queue（队列）

#include <queue>
using namespace std;

int main() {
    queue<int> q;

    // 入队
    q.push(10);
    q.push(20);
    q.push(30);

    // 访问队首
    cout << q.front() << endl;  // 输出：10

    // 出队
    q.pop();

    cout << q.front() << endl;  // 输出：20
    cout << q.size() << endl;   // 输出：2

    return 0;
}

map（映射）

#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    map<string, int> ages;

    // 插入元素
    ages["Alice"] = 20;
    ages["Bob"] = 25;
    ages.insert({"Charlie", 30});

    // 访问元素
    cout << ages["Alice"] << endl;  // 输出：20
    cout << ages.at("Bob") << endl; // 输出：25

    // 检查是否存在
    if (ages.find("David") != ages.end()) {
        cout << "找到了" << endl;
    } else {
        cout << "没有找到" << endl;
    }

    // 遍历
    for (auto &pair : ages) {
        cout << pair.first << ": " << pair.second << endl;
    }

    return 0;
}

常用算法

排序

#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5, 9};

    // 升序排序
    sort(v.begin(), v.end());

    // 降序排序
    sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());

    // 输出排序后的结果
    for (int num : v) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

查找

#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 查找元素
    auto it = find(v.begin(), v.end(), 3);
    if (it != v.end()) {
        cout << "找到了，位置是: " << (it - v.begin()) << endl;
    }

    // 二分查找（需要先排序）
    sort(v.begin(), v.end());
    bool found = binary_search(v.begin(), v.end(), 3);
    cout << (found ? "找到了" : "没有找到") << endl;

    return 0;
}

其他常用算法

#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 反转
    reverse(v.begin(), v.end());

    // 去重（需要先排序）
    sort(v.begin(), v.end());
    v.erase(unique(v.begin(), v.end()), v.end());

    // 求和
    int sum = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

    // 最大值和最小值
    int maxVal = *max_element(v.begin(), v.end());
    int minVal = *min_element(v.begin(), v.end());

    return 0;
}

建议

• 优先使用 vector，除非有特殊需求
• 使用 auto 关键字简化迭代器类型
• 掌握常用算法，提高编程效率
• 注意容器的性能特性（如 vector 的随机访问是 O(1)，而 list 的插入是 O(1)）