Acwing语法基础课 8.STL(笔记)
STL是提高C++编写效率的一个利器。—— 闫学灿
1. #include <vector>
vector是变长数组，支持随机访问，不支持在任意位置 O(1) 插入。为了保证效率，元素的增删一般应该在末尾进行。
1.1 声明
#include <vector> // 头文件
vector<int> a; // 相当于一个长度动态变化的int数组
vector<int> b[233]; // 相当于第一维长233，第二位长度动态变化的int数组
struct rec{…};
vector<rec> c; // 自定义的结构体类型也可以保存在vector中
1.2 size/empty
size函数返回vector的实际长度（包含的元素个数）empty函数返回一个bool类型，表明vector是否为空- 二者的时间复杂度都是 O(1)
- 所有的STL容器都支持这两个方法，含义也相同，之后我们就不再重复给出。
1.3 clear
clear函数把vector清空。
1.4 迭代器
迭代器就像STL容器的“指针”，可以用星号*操作符解除引用。
一个保存int的vector的迭代器声明方法为：
vector<int>::iterator it;
vector的迭代器是“随机访问迭代器”，可以把vector的迭代器与一个整数相加减，其行为和指针的移动类似。可以把vector的两个迭代器相减，其结果也和指针相减类似，得到两个迭代器对应下标之间的距离。
1.5 begin/end
begin函数返回指向vector中第一个元素的迭代器。例如a是一个非空的vector，则*a.begin()与a[0]的作用相同。
所有的容器都可以视作一个“前闭后开”的结构，end函数返回vector的尾部，即第n 个元素再往后的“边界”。*a.end()与a[n]都是越界访问，其中n = a.size()。
下面两份代码都遍历了vector<int> a，并输出它的所有元素。
for (int i = 0; i < a.size(); i ++)cout << a[i] << endl;
for (vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it ++)cout << *it << endl;
1.6 front/back
front函数返回vector的第一个元素，等价于*a.begin()和a[0]。back函数返回vector的最后一个元素，等价于*--a.end()和a[a.size() – 1]。
1.7 push_back()和pop_back()
a.push_back(x)把元素x插入到vector a的尾部。
b.pop_back()删除vector a的最后一个元素。
2. #include <queue>
头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。
2.1 声明
queue<int> q;
struct rec{…}; queue<rec> q; //结构体rec中必须定义小于号
priority_queue<int> q; // 大根堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q; // 小根堆
priority_queue<pair<int, int>>q;
2.2 循环队列queue
push // 从队尾插入
pop // 从队头弹出
front // 返回队头元素
back // 返回队尾元素
2.3 优先队列priority_queue
push // 把元素插入堆
pop // 删除堆顶元素
top // 查询堆顶元素（最大值）
3. #include <stack>
头文件stack包含栈。声明和前面的容器类似。
push // 向栈顶插入
pop // 弹出栈顶元素
4. #include <deque>
双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。
它就像是vector和queue的结合。
与vector相比，deque在头部增删元素仅需要 O(1)的时间；与queue相比，deque像数组一样支持随机访问。
[] // 随机访问
begin/end // 返回deque的头/尾迭代器
front/back // 队头/队尾元素
push_back // 从队尾入队
push_front // 从队头入队
pop_back // 从队尾出队
pop_front // 从队头出队
clear // 清空队列
5. #include <set>
头文件set主要包括set和multiset两个容器，分别是“有序集合”和“有序多重集合”，即前者的元素不能重复，而后者可以包含若干个相等的元素。set和multiset的内部实现是一棵红黑树，它们支持的函数基本相同。
5.1 声明
set<int> s;
struct rec{…}; set<rec> s; // 结构体rec中必须定义小于号
multiset<double> s;
5.2 size/empty/clear
与vector类似
5.3 迭代器
set和multiset的迭代器称为“双向访问迭代器”，不支持“随机访问”，支持星号*解除引用，仅支持++和--两个与算术相关的操作。
设it是一个迭代器，例如set<int>::iterator it;
若把it ++，则it会指向“下一个”元素。这里的“下一个”元素是指在元素从小到大排序的结果中，排在it下一名的元素。同理，若把it --，则it将会指向排在“上一个”的元素。
5.4 begin/end
- 返回集合的首、尾迭代器，时间复杂度均为 O(1)。
s.begin()是指向集合中最小元素的迭代器。s.end()是指向集合中最大元素的下一个位置的迭代器。- 换言之，就像
vector一样，是一个**“前闭后开”**的形式。 - 因此
s.end()是指向集合中最大元素的迭代器。
5.5 insert
s.insert(x)把一个元素x插入到集合s中，时间复杂度为 O(logn)。
在set中，若元素已存在，则不会重复插入该元素，对集合的状态无影响。
5.6 find
s.find(x)在集合s中查找等于x的元素，并返回指向该元素的迭代器。若不存在，则返回s.end()。时间复杂度为 O(logn)。
5.7 lower_bound/upper_bound
这两个函数的用法与find类似，但查找的条件略有不同，时间复杂度为 O(logn)。
s.lower_bound(x)查找大于等于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
s.upper_bound(x)查找大于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
5.8 erase
设it是一个迭代器，s.erase(it)从s中删除迭代器it指向的元素，时间复杂度为 O(logn)。
设x是一个元素，s.erase(x)从s中删除所有等于x的元素，时间复杂度为 O(k+logn)，其中 k 是被删除的元素个数。
5.9 count
s.count(x)返回集合s中等于x的元素个数，时间复杂度为 O(k+logn)，其中 k 为元素x的个数。
6. #include <map>
map容器是一个键值对key-value的映射，其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。Map的key和value可以是任意类型，其中key必须定义小于号运算符。
6.1 声明
map<key_type, value_type> name;//例如：
map<long long, bool> vis;
map<string, int> hash;
map<pair<int, int>, vector<int>> test;
6.2 size/empty/clear/begin/end
均与set类似。
6.3 insert/erase
与set类似，但其参数均是pair<key_type, value_type>。
6.4 find
h.find(x)在变量名为h的map中查找key为x的二元组。
6.5 []操作符
h[key]返回key映射的value的引用，时间复杂度为 O(logn)。
[]操作符是map最吸引人的地方。
我们可以很方便地通过h[key]来得到key对应的value，还可以对h[key]进行赋值操作，改变key对应的value。