C++ STL

C++ STL

std::vector

for循环

cpp 支持了一些新特性可以访问元素：

for (auto p : nums) {
    ...
}

但是这个访问速度其实是比传统的下标访问要慢的，因为每一次访问都会复制一份，而不是原地访问

另外的一点同样需要注意，就是按照数值访问而不是复制

int (vector<int> a)
int (vector<int>& a) // 会快很多

代替栈

在写代码的时候经常使用 vector 来代替 stack ，因为这两个的操作实际上是差不多的（甚至 vector 性能会更好一点）

vector<int> stk;
stk.reserve(10) // 预留10个空间，但是不影响 back 数值
if (!stk.empty()) {
  int top = stk.back(); // stack.top()
    stk.pop_back();  // stack.pop()
}
int n = 0;
stk.push_back(n);  // stack.push(n)

reserve()

reserve(n) 表示为这个容器预留空间，但是没有创建对应的元素

写法	size()	capacity()	是否有元素
vector<T> v; v.reserve(n);	0	≥ n	❌
vector<T> v(n);	n	≥ n	✅

通过 v.back()访问不可以是空元素，即便已经 reserve 过

使用 vector 模拟栈的时候务必要使用 reserve()，不然所有的 push_back()等涉及队尾的操作都要发生错误

std::string

string.find()

在字符串中寻找字串，和普通的迭代器返回值是不同的

cpp reference

在找到时候返回字串的下标，否则返回 std::string::npos

包含一些优化的算法，例如 KMP

添加字符

使用 append 成员函数可以末尾添加

注意：append 不能添加 char

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    string s = "hello";
    s += "_world";             // 方式一：运算符
    // s.append("_world");     // 方式二：append() 函数
    cout << s << endl;         // 输出：hello_world
}

使用 insert 成员可以在特定位置插入

s.insert(pos, "text");  // 在索引 pos 前插入字符串

删除字符

删除末尾给定的长度，可以用通用的 erase()

s.erase(s.size() - 6);  // 删除最后 6 个字符

std::pair

对于存放坐标这种数据的时候，可以和 queue 联动，例如

queue<pait<int, int>> que;
que.push({x, y}); // 原地构造直接放入

auto [cx, cy] = que.front(); // 取出数据
que.pop();

std::deque

双端队列，是 std::stack 的底层逻辑实现，允许进行前后双端口的出入操作

不同于 std::vector, std::deque 使用分段内存，迭代器在经过操作后会有可能失效

让所有迭代器失效的操作：

• deque.push_back()

• deque.push_bront()

• deque.emplace_back()

• deque.emplace_font()

只会影响被删除及末尾迭代器：

• deque.pop_fornt()

• deque.pop_back()

std::priority_queue

cpp reference

优先级队列，可以按照优先级顺序出入队列

参考初始化方式

priority_queue<int, vector<int>, less<int>> q
// 最后一个类似于 sort 中的 比较规则函数

// 你可以自定义个一个类并重载 () 用于比较，需要注意成员操作符函数必须对外可见
// 运算符重载语法 定义
bool operator() (const int& a, const int &b)

小顶堆：定义重载 return a > b ，则每次弹出的时最小的数值

std::stoi 与 std::to_string

std::stoi

把一个字符串转成 signed int 类型变量

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string s = "123";
    int num = std::stoi(s);
    std::cout << num << std::endl;
    return 0;
}

若字符串中含非数字字符，std::stoi 会抛出 std::invalid_argument 或 std::out_of_range 异常。

可以使用 try 包裹

try {
    int num = std::stoi(s);
} catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << "转换失败: " << e.what() << std::endl;
}

对于 long 和 long long 类型的转化，可以分别使用 std::stol, std::stoll

std::to_string

把一个整数转成 字符串类型

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int num = 123;
    std::string s = std::to_string(num);
    std::cout << s << std::endl;
    return 0;
}

如果需要控制格式可以使用 std::ostringstream