C++ STL基础与应用：单调栈、优先队列与算法函数解析

"STL是Standard Template Library的缩写，它是C++标准库的重要组成部分，提供了多种高效且灵活的数据结构和算法。在这个PPT中，主要介绍了STL中的三种数据结构——单调栈、优先队列（堆），以及与之相关的操作。此外，还涉及到C++中的string字符串类和几种基本的容器，如vector、stack、queue，以及关联容器set和map的基本使用方法和常见函数。" STL简介： STL是一组模板类和函数，包括容器、迭代器、算法和函数对象，它们共同提供了一种模块化的方式来处理数据结构和算法。STL的核心思想是通用编程，它使得代码更加可重用，提高了程序的效率。 单调栈： 单调栈是一种特殊类型的栈，始终保持栈内元素的单调性，即栈顶元素总是比栈底元素大或小。它常用于解决一些需要保持序列单调性的问题，例如求最长递增子序列、判断括号序列等。在实际使用中，单调栈通常与其他数据结构（如数组或链表）结合使用。 优先队列（堆）： 优先队列是一种特殊的队列，它的特点是队首元素具有最高的优先级。在C++中，优先队列通常通过堆数据结构来实现，提供了插入（push）、删除最大元素（pop）等操作。优先队列可以用来解决需要快速访问最大或最小元素的问题，如求解Top-K问题。 基础容器： 1. **string**：C++中的字符串类，提供了多种操作字符串的方法，如append、find、clear等。 2. **vector**：动态数组，支持随机访问，提供了push_back、pop_back、size、erase、clear等操作。 3. **stack**：栈容器，遵循后进先出（LIFO）原则，提供了push、pop、size、empty、top等操作。 4. **queue**：队列容器，遵循先进先出（FIFO）原则，提供了push、pop、size、empty、front、back等操作。 关联容器： 1. **set**：集合容器，存储唯一元素，内部实现为红黑树，提供了insert、size、clear、find、empty等操作。 2. **map**：键值对容器，每个键唯一，同样基于红黑树，提供了insert、size、clear、find、empty等操作。map可以通过键来访问元素，类似于索引。 常见算法函数： - **sort**：对序列进行排序，效率高。 - **lower_bound**：二分查找，返回首个大于等于指定值的元素的迭代器。 - **upper_bound**：二分查找，返回首个大于指定值的元素的迭代器。 - **next_permutation**：生成下一个全排列。 - **max/min**：找到序列中的最大或最小值。 - **reverse**：翻转序列。 在使用STL时，了解每个容器和算法的时间复杂度是非常重要的，这将直接影响到程序的性能。因此，建议开发者在实际应用中查阅文档，了解每个操作的具体时间复杂度，以做出最优选择。