小能豆

C++ STL 容器和算法:详解和实例演示

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C++ STL 容器和算法:详解和实例演示


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2024-06-09

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小能豆

C STL(Standard Template Library)提供了丰富的容器和算法,用于实现各种常见的数据结构和算法操作。下面是对 C STL 容器和算法的详解和实例演示:

1. 容器(Containers)

STL 提供了多种容器,包括向量(vector)、链表(list)、双端队列(deque)、集合(set)、映射(map)、堆(heap)、栈(stack)、队列(queue)等。

示例:使用向量存储数据并遍历

#include <iostream>
#include <vector>

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

    // 遍历向量并输出每个元素
    for (const auto& elem : vec) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

2. 算法(Algorithms)

STL 提供了大量的算法,包括排序、搜索、查找、替换、数值操作、集合操作等。

示例:使用 std::sort 对向量进行排序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

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

    // 使用 std::sort 对向量进行排序
    std::sort(vec.begin(), vec.end());

    // 遍历排序后的向量并输出每个元素
    for (const auto& elem : vec) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

3. 容器适配器(Container Adapters)

STL 还提供了容器适配器,包括栈(stack)、队列(queue)和优先队列(priority_queue),它们都是基于其他容器实现的高级数据结构。

示例:使用 std::stack 实现栈

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> stk;

    // 入栈操作
    stk.push(1);
    stk.push(2);
    stk.push(3);

    // 出栈操作
    while (!stk.empty()) {
        std::cout << stk.top() << " ";
        stk.pop();
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

4. 算法和容器的结合应用

STL 中的算法和容器经常结合使用,例如在容器中搜索特定元素、统计元素出现次数、对容器中的元素进行条件筛选等。

示例:使用 std::find 在向量中搜索特定元素

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 3;

    // 使用 std::find 在向量中搜索特定元素
    auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), target);

    if (it != vec.end()) {
        std::cout << "Found at index: " << std::distance(vec.begin(), it) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Not found" << std::endl;
    }

    return 0;
}

通过结合使用容器和算法,可以实现各种常见的数据结构和算法操作,并且大大提高了代码的可读性和可维护性。

2024-06-09