C++ STL详解：vector、set与map及常见算法

"C++的标准模板库(Standard Template Library, STL)是C++编程语言中一组强大的工具，提供了高效且灵活的数据结构和算法。它主要包括四个核心组件：容器、迭代器、算法和函数对象。 一、容器 容器是STL的核心组成部分，它们可以存储和管理一组对象。常见的容器包括： 1. vector：动态数组，支持快速随机访问和在末尾高效地添加或删除元素。`vector`的声明和操作如下： - 声明：`vector<int> a;` 或 `vector<MyType> a;` - 初始化：`vector<int> a(100, 0);` 创建包含100个0的整数向量 - 操作：`size()` 返回向量大小，`pop_back()` 删除末尾元素，`push_back()` 添加元素到末尾，`back()` 返回末尾元素，`clear()` 清空向量 - 访问：通过索引（`a[5]`）或安全访问（`a.at(5)`）进行元素访问 2. set：关联容器，实现了一个排序的唯一元素集合。插入和查找效率通常为O(log n)。 3. map：关联容器，实现了一个排序的键值对集合。插入和查找效率同样为O(log n)。 二、算法 STL提供了一系列通用算法，可以作用于任何容器，如： 1. `sort`：对容器内的元素进行排序。例如，`sort(a.begin(), a.end());` 对向量a进行排序。 三、迭代器 迭代器是访问容器内元素的指针，提供了类似指针的功能，但更安全，支持各种操作，如前向、双向和随机访问。 四、函数对象 也称为仿函数，它们是行为类似函数的对象，可以作为算法的参数，以定制算法的行为。 例如，`manList` 是一个存储 `man` 类对象的 `vector`，可以通过以下方式遍历和操作： ```cpp for (vector<man>::iterator it = manList.begin(); it != manList.end(); ++it) { cout << "ID: " << it->id << ", Name: " << it->name << endl; } ``` 或使用范围基础for循环简化遍历： ```cpp for (const auto& man : manList) { cout << "ID: " << man.id << ", Name: " << man.name << endl; } ``` 此外，STL还提供了其他容器，如deque（双端队列）、list（双向链表）和stack（栈），以及更多的算法，如find、unique、copy等，它们极大地丰富了C++程序员处理数据的能力。STL的设计理念是可重用性和代码复用，通过模板机制，使得这些组件能适应多种数据类型，降低了代码的复杂性和冗余。