C++中最常用的容器用法与排序实例
引述
C++ 的 STL 容器分为顺序容器和关联容器。
顺序容器：vector、deque、list（forward_list）、array、string
关联容器：map 和 set（及其 multi 和 无序版本）
容器适配器（不是容器）：stack、queue、priority_queue
所谓的顺序容器宏观上理解就是小鬼们按一定的顺序排排坐。关联式包括类似于数据库里面，有一个 key，有一个值这样的。只有顺序容器的构造函数才接受大小参数，关联容器并不支持。
顺序容器的 at 和下标操作值适用于 vector、string、deque、array。
容器那么多，操作那么杂，比如 array 不支持添加操作，forward_list 不支持 push_back，vector 和 string 不支持 push_front 等等，我也不住所有。既然如此，我们其实只要记一些关键容器的关键用法即可，其他等到需要的时候，百度查一查即可。下面，就是列出一些我们用得最多的容器的最最常用的一些操作和方法。
不考虑性能以及特殊数据结构专有特性，一般 vector+map+set+string 可以打天下了。记那么多干嘛，年纪大了，根本记不住。如果非要留一个，vector 其实也够了。配上结构体，什么都能干，操作麻烦一点性能差一点而已了。
vector
用法
#include<iostream>
#include<vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main() {
vector<int> vec;
vec.push_back(1);
vector<int> vec1;
vec1.resize(10);//10 个 0
vector<int> vec2(10);//10个元素，每个元素都是 0
vector<int> vec3(10, 1);//10 个 1
vec3.assign(10, 1);//分配 10 个 1
vector<int> vec4(vec3);
vec.size();
vec.empty();
vec.front();//返回一个元素，即迭代器start指向的元素
vec.back();
vector<int>::iterator it;
it = vec1.begin() + 5;
vec1.erase(it);//清除某个位置的元素
vec.clear();//清除所有的元素
it = find(vec3.begin(), vec3.end(), 10);//查找
sort(vec3.begin(), vec3.end());//vector没有自带排序方法，调用算法包，升序排序(默认)
sort(vec3.begin(), vec3.end(), less<int>());//升序排序
sort(vec3.begin(), vec3.end(), greater<int>());//降序排序
for (auto& it : vec) it++;//C++11 方式引用变量
vec3.capacity();获取包括备用空间在内的总容量大小
vec3.at(5);作用同上，增加异常处理，越界抛出out of range
vec3.max_size();//最大容量，即最多可以存储多少个当前类型元素
vec3.pop_back();//清除位于最后一个的元素
vec3.erase(vec3.begin(), vec3.end());
vec3.swap(vec2);
reverse(vec.begin(), vec.end());//元素翻转
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) cout << vec[i] << endl;
for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++) cout << *it << endl;
for (auto it : vec) cout << it << endl;
vector<int>::reverse_iterator rit;
for (rit = vec.rbegin(); rit != vec.rend(); rit++) cout << *rit << endl;
return 0;
}
其他说明
通常，使用 vecotr 是最好的选择，除非你有很好的理由选择其他容器。这也是我几乎不介绍其他顺序容器的原因。什么时候不用 vector 呢？比如说，当你基于性能的考虑，或者基于数据结构典型用法的考虑。这里说的数据结构典型性，指的是譬如你要写的一个算法，用到了非常典型 “先进后出” 的特征，而且有高强度的弹出和推入的操作，这时候你不妨考虑用 stack，而不是 vector。
在 vector 中间插入是合法但是是耗时的。很多人写算法，想到哪个就用哪个，这是很不对的，在选择容器的时候，我们要考虑程序的性能。那么应该如何选择合适的容器呢？如果你想表达的数据，stack 或者 queue 的特征已经非常明显了，直接用他俩；如果对数据后续要有大量的查找，就用关联式容器，其中又以无序的查找最快，但是它无序；如果有大量的添加和删除操作(特别是在中间)，选择 list，而尽可能地避免 vector 和 array；如果对元素的次序要求比较高，且没有元素在中间的插入或者删除，且没有极其大量的查找，可以选择 vector 和 array…
vector 其实也支持 insert 操作，但是因为中间的插入对于 vector 来说是致命的耗时，所以我们一般不这么干，不这么干，那就没写这个了。
map
用法
#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
int main() {
map<int, string> st;
st[0] = "str1";
st[1] = "str3";
st[2] = "str2";
st.insert(make_pair(3, "str3"));
st.insert(pair<int,string>(4, "str4"));
for (auto& it : st) cout << it.second << endl;
for (int i = 0; i < st.size(); i++) {//直接访问
cout << st[i] << endl;
}
map<int, string>::iterator it = st.begin();//通过迭代器访问
for (it;it != st.end(); it++) {
cout << it->first << " " << it->second << endl;
}
it = st.find(0);
cout << it->first << " " << it->second << endl;
st.erase(1);//通过键删除
st.erase(st.find(0));//通过迭代器（指针）删除
st.erase(st.begin(), st.end());//相当于st.clear()
return 0;
}
其他说明
对一个 map 使用下标操作，其行为与数组或者 vector 上的下标操作很不相同：使用一个不在容器中的关键字作为下标，会添加一个具有此关键字的元素到 map 中。
map 是插入元素的时候就已经排好序了，当你需要排好序的数据结构的时候，可以考虑 map 和 set。
set
用法
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main() {
set<int> s;
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(1);
for (auto& it : s) cout << it << endl;
set<int>::iterator it;
for (it = s.begin();it != s.end(); it++) {
cout << *it<< endl;
}
s.erase(s.find(1));
s.erase(3);
s.erase(s.find(5), s.end());//删除了5,9
s.clear();
cout << s.size();//输出为
return 0;
}
其他说明
与 map 不同的地方，不能通过下标 key 来访问了，只能直接 find。
string
#include<cstdio>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
//增
string str1 = "abc";
string str2 = "def";
string str = str1 + str2;
str > str2;//字典序比较
str.insert(2, str1); //在下标为 2 的地方插入str1
str.insert(str.begin() + 1, str1.begin(), str1.end());
//删
str.erase(str.begin() + 1);
str.erase(str.begin() + 2, str.end());
str.erase(1, 2);//删除从 1 开始的 2 个元素
//改
str.replace(0, 2, str1);//把起始位置为 0，长度为 2 的源子串替换为str1
str.replace(str.begin(), str.begin() + 2, str1);
//查（包括访问）
int pos = str.find("bc");//返回查找字符串第一次在源串中的位置
pos = str.find("bc", 2);//从源串的第 2 个位开始查找, 返回在 str 中的下标
for (auto& it : str) printf("%c\n", it);//
for (auto it = str.begin(); it < str.end(); it++) {
printf("%c\n", *it);
}
return 0;
}
用法
其他说明
string 和 vector 一样，支持数字下标访问。
直接读入或者输出一个 string 类型，用 cin 和 cout。str[i] 要用 printf 输出的。
