STLC++(队列queue、栈stack、set\multiset 的用法)

1。容器set和multiset

原文链接:【C++ STL学习之五】容器set和multiset

一、set和multiset基础

set和multiset会根据特定的排序准则,自动将元素进行排序。不同的是后者允许元素重复而前者不允许。
(排序法则可以是自己定义的——运算符重载)

greater<>,从大到小排序;
less<>从小到大排序。

二。set和multiset的功能


1)和所有关联式容器类似,通常使用平衡二叉树完成。事实上,set和multiset通常以红黑树实作而成。
2)自动排序的优点是使得搜寻元素时具有良好的性能,具有对数时间复杂度。但是造成的一个缺点就是:
3)不能直接改变元素值。因为这样会打乱原有的顺序。
4)改变元素值的方法是:先删除旧元素,再插入新元素。

存取元素只能通过迭代器,从迭代器的角度看,元素值是常数。

1. 常用函数

1) 构造函数和析构函数

set c:创建空集合,不包含任何元素

set c(op):以op为排序准则,产生一个空的set

set c1(c2):复制c2中的元素到c1中

set c(const value_type *first, const value_type* last):复制[first, last)之间元素构成新集合

set c(const value_type *first, const value_type* last,op):以op为排序准则,复制[first, last)之间元素构成新集合。

c.~set()销毁所有元素,释放内存


multiset mc:创建空集合,不包含任何元素

multiset mc(op):以op为排序准则,产生一个空的set

multiset c1(c2):复制c2中的元素到c1中

multiset c(const value_type *first, const value_type* last):复制[first, last)之间元素构成新集合

multiset c(const value_type *first, const value_type* last,op):以op为排序准则,复制[first, last)之间元素构成新集合。

c.~set()销毁所有元素,释放内存

2) 大小、判断空函数

    int size() const:返回容器元素个数
    bool empty() const:判断容器是否为空,若返回true,表明容器已空

3) 增加、删除函数

      pair<iterator,bool> insert( x):插入元素x

    iterator insert(iterator it,x):在迭代器it处插入元素x

    void insert(const value_type *first,const value_type *last):插入[first, last)之间元素

    iterator erase(iterator it):删除迭代器指针it处元素

    iterator erase(iterator first,iterator last):删除[first, last)之间元素

    size_type erase(const Key& key):删除元素值等于key的元素

4) 遍历函数

    iterator begin():返回首元素的迭代器指针
    iterator end():返回尾元素的迭代器指针
    reverse_iterator rbegin():返回尾元素的逆向迭代器指针
    reverse_iterator rend():返回首元素前一个位置的迭代器指针

5) 操作函数

    const_iterator lower_bound(const Key& key):返回容器中大于等于key的迭代器指针
    const_iterator upper_bound(const Key& key):返回容器中大于key的迭代器指针
    int count(const Key& key) const:返回容器中元素等于key的元素的个数
    pair<const_iterator,const_iterator> equal_range(const Key& key) const:返回容器中元素值等于key的迭代指针[first, last)
    const_iterator find(const Key& key) const:查找功能,返回元素值等于key的迭代器指针
    void swap(set& s):交换集合元素
    void swap(multiset& s):交换多集合元素  

链接2:C++语言中multiset的相关用法及扩展
其中有排序法则的重载例子。


链接3:C++中的 set 与 multiset
c++标准库——set和multiset容器

1 set和multiset容器

set和multiset容器的内部结构通常由平衡二叉树(balanced binary tree)来实现。当元素放入容器中时,会按照一定的排序法则自动排序,默认是按照less<>排序规则来排序。这种自动排序的特性加速了元素查找的过程,但是也带来了一个问题:不可以直接修改set或multiset容器中的元素值,因为这样做就可能违反了元素自动排序的规则。如果你希望修改一个元素的值,必须先删除原有的元素,再插入新的元素。


2 set和multiset容器的操作

Constructor and Destructor

set c: 创建一个空的setmultiset容器
set c(op): 创建一个空的使用op作为排序法则的setmultiset容器
set c1(c2): 创建一个已存在的setmultiset容器的复制品,容器的类型和所有元素一同复制
set c(beg, end): 创建一个setmultiset容器,并且以[beg, end)范围中的元素进行初始化
set c(beg, end, op): 创建一个使用op作为排序法则的setmultiset容器,并且以[beg, end)范围中的元素进行初始化
c.~set(): 容器的析构函数,销毁所有的元素,释放所有的分配内存

上面的set可以是下面几种形式:

set: 以less<>为排序法则的set
set: 以op为排序法则的set
multiset: 以less<>为排序法则的multiset
multiset: 以op为排序法则的multiset

从上面我们可以看到,可以从两个地方来指定排序法则:
(1)作为模板参数

例如:std::set<int,greater<int>> set1;
这种情况下,排序法则本身作为容器类型的一部分。对于一个set或者multiset容器,
只有当元素类型和排序法则类型都相同时,他们的类型才被认为相同,否则就是不同类型的容器。

(2)作为构造函数参数

例如:std::set <int> set2(greater<int>);
这种情况下指定的排序法则不作为容器类型的一部分,你可以为相同类型的容器指定不同的
排序规则。这通常应用于要求相同的容器类型,但排序规则可以不同的场合。

Size and Comparing

set和multiset容器同样提供size(), empty(), max_size()三个关于查询元素数目
的接口,提供==, !=, <, <=, >, >=等比较操作符。但值得注意的是比较操作符只针对
相同类型的容器,元素类型和排序法则类型都必须相同。

Special Search Operations

set和multiset容器的内部结构对于元素的查找提供了优化空间,所以它们提供了一些
特殊的查找接口,这些查找操作通常要比同名的通用算法高效,所以在相同的条件下应该
优先使用这些接口。
count(val): 返回容器中值等于val的元素数目。
find(val): 返回容器中值等于val的第一个元素的iterator位置;如果没有匹配元素,
则返回end()位置。
lower_bound(val): 返回容器中第一个值大于或等于val的元素的iterator位置。
upper_bound(val): 返回容器中第一个值大于val的元素的iterator位置。
equal_range(val): 返回容器中值等于val的所有元素的范围[beg, end)组成的
pair<beg, end> 。

Assignment

set和multiset容器只提供最基本的赋值操作:
c1 = c2: 把c2的所有元素复制到c1中,同时c1原有的元素被销毁。
c1.swap(c2): 交换c1和c2的元素。
swap(c1, c2): 同上,只不过这是一个通用算法。
需要注意的是两个容器的类型要一致(包括元素类型和排序法则类型)。

Inserting and Removing Elements

set和multiset容器的插入和删除元素接口跟其他容器也非常类似,但在细节上却存在差别。
c.insert(elem): 在容器中插入元素elem的一份拷贝,并返回新元素的iterator位置;
如果是set容器,同时还返回是否插入成功的标志。
c.insert(pos, elem): 在容器中插入元素elem的一份拷贝,并返回新元素的iterator位置;
因为set和multiset容器的元素是自动排序的,所以pos位置只是插入位置的一个提示,设置恰当
的话,可以提高插入元素的效率。
c.insert(beg, end): 在容器中插入[beg, end)范围中所有元素的拷贝,没有返回值。
c.erase(val): 删除容器中所有值为val的元素,返回删除元素的数目。
c.erase(pos): 删除容器中位置pos处的元素,没有返回值。
c.erase(beg, end): 删除容器中[ben, end)范围内所有的元素,没有返回值。
c.clear(): 删除容器中所有元素,使容器成为空容器。
其中我们重点说一下c.insert(elem)接口。对于set容器,它的定义如下: 
pair<iterator, bool> insert(const TYPE& val);
而对于multiset容器,它的定义如下:iterator insert(const TYPE& val);
它们的不同就是set容器的insert接口返回的是一个pair<iterator, bool>,
而multiset容器的insert接口直接返回一个iterator。这是因为set容器中不允许有重复的元素,
如果容器中已经存在一个跟插入值相同的元素,那么插入操作就会失败,而pair中的bool值就是标识
插入是否成功的。而multiset不存在这个问题。


2。queue

原文: https://blog.csdn.net/cindywry/article/details/51919282

C++队列queue模板类的定义在#include <queue>头文件中,queue 模板类需要两个模板参数,一个是元素类型,一个容器类型,元素类型是必要的,容器类型是可选的,默认为deque 类型。

C++队列queue是一种容器适配器,它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构

C++队列queue类成员函数如下:

front()返回第一个元素
back()返回最后一个元素

pop()删除第一个元素
push()在末尾加入一个元素

empty()如果队列空则返回真
size()返回队列中元素的个数

queue 的基本操作举例如下:

queue入队,如例:q.push(x); 将x 接到队列的末端。

queue出队,如例:q.pop(); 弹出队列的第一个元素,注意,并不会返回被弹出元素的值。

访问queue队首元素,如例:q.front(),即最早被压入队列的元素。

访问queue队尾元素,如例:q.back(),即最后被压入队列的元素。

判断queue队列空,如例:q.empty(),当队列空时,返回true。

访问队列中的元素个数,如例:q.size()

1。STL 中优先队列的使用方法(priority_queue)

优先队列容器与队列一样,只能从队尾插入元素,从队首删除元素。但是它有一个特性,就是队列中最大的元素总是位于队首,所以出队时,并非按照先进先出的原则进行,而是将当前队列中最大的元素出队。元素的比较规则默认按元素值由大到小排序,可以重载“<”操作符来重新定义比较规则。  

基本操作:

empty() 如果队列为空返回真

pop() 删除队顶元素

push() 加入一个元素

size() 返回优先队列中拥有的元素个数

top() 返回优先队列队顶元素(队列中的front()变成了top()

在默认的优先队列中,优先级高的先出队。在默认的int型中先出队的为较大的数。

1)使用方法:

队列和优先级队列的头文件都是
#include <queue>

2)声明方式:
1.普通方式:

priority_queue<int> q;//通过操作,按照元素从大到小的顺序出队
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > q; //通过操作,按照元素从小到大的顺序出队

2.自定义优先级:

struct cmp {     
  operator bool ()(int x, int y)     
  {        
     return x > y; // x小的优先级高       //也可以写成其他方式,如: return p[x] > p[y];表示p[i]小的优先级高
  }
};
priority_queue<int, vector<int>, cmp>q;    //定义方法
//其中,第二个参数为容器类型。第三个参数为比较函数。

3.结构体声明方式

struct node {     
  int x, y;     
  friend bool operator < (node a, node b)     
  {         
    return a.x > b.x;    //结构体中,x小的优先级高     
  }
};
priority_queue<node>q;   //定义方法
//在该结构中,y为值, x为优先级。
//通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。
//在重载”<”时,最好不要重载”>”,可能会发生编译错误

3。栈

c++ stl栈stack介绍

C++ Stack(堆栈) 是一个容器类的改编,为程序员提供了堆栈的全部功能,——也就是说实现了一个先进后出(FILO)的数据结构。
c++ stl栈stack的头文件为:

#include <stack> 

c++ stl栈stack的成员函数介绍
操作 比较和分配堆栈

empty() 堆栈为空则返回真
pop() 移除栈顶元素
push() 在栈顶增加元素
size() 返回栈中元素数目
top() 返回栈顶元素

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转载自blog.csdn.net/zhenaoxi1077/article/details/80406643
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