14.C++STL1(STL简介)

⭐本篇重点：STL简介

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一. STL六大组件简介

        C++的STL（standard templace library）是C++标准库的一部分，称为标准模板库。STL六大组件如下

二. STL常见算法的简易使用

2.1 swap

swap用于交换两个相同类型的变量，swap可以交换自定义类型变量（交换成员变量）

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

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{};

	void print()
	{
		cout << _a << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	A d1(10);
	A d2(20);

	cout << "交换前" << endl;
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
	cout << "c1:" << c1 << " c2:" << c2 << endl;
	d1.print();
	d2.print();

	swap(a, b);
	swap(c1, c2);
	swap(d1, d2); //交互自定义类型

	cout << endl << "交换后" << endl;
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
	cout << "c1:" << c1 << " c2:" << c2 << endl;
	d1.print();
	d2.print();
	return 0;
}

运行结果如下 

2.2 sort 

sort可以用于对数组进行排序（内部实现算法主要为快速排序）,sort默认的排序方式是排升序，如果想要排降序需要使用仿函数，自定义排序函数，lambda表达式

对于数组的排序，排升序使用方法如下

sort(数组名，数组名+数组长度);

举例代码：

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

void print(int* arr, int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
		cout << arr[i] << " ";
	cout << endl;
}

int main()
{
	int arr[20] = { 0 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		arr[i] = rand() % 100;
	}
	cout << "排序前" << endl;
	print(arr, len);

	sort(arr, arr + len);
	cout << "排序后" << endl;
	print(arr, len);
	return 0;
}

运行结果如下：

注意：sort使用的是快速排序，快速排序不能保证稳定性

如果我们想要保证稳定性，需要使用 stable_sort（主要使用归并排序）

如果我们想要节省空间，可以使用 partial_sort（主要使用堆排序）

追求最快的速度，选择sort

2.3 binary_search lower_bound up_bound  

binary_search：二分查找一个已经排序的数组，返回值是bool

lower_bound：二分查找一个数组中最左边的某个数，成功返回该数的下标，失败返回最后下标的下一位

up_bound：二分查找一个数组中最右边的某个数，成功返回该数的下标，失败返回最后下标的下一位

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

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,8,8,8,9,10,11,12 };
	int flag = binary_search(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int), 8);
	int* p1 = lower_bound(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int), 8);
	int* p2 = upper_bound(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int), 8);
	int* p3 = lower_bound(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int), 123);

	if (flag)
		cout << "找到了！" << endl;
	cout << "p1下标" << p1 - arr << endl;
	cout << "p2下标" << p2 - arr << endl;
	cout << "p3下标" << p3 - arr << endl;

	return 0;
}

三. 仿函数的简单使用 

使用仿函数完成 sort的降序排序

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

//仿函数
struct compare
{
	//重载(),返回值设置为bool
	bool operator()(const int& a, const int& b)
	{
		//a比b大，返回true。让b排前面
		if (a >= b)
			return true;
		else
			return false;
	}
};

void print(int* arr, int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
		cout << arr[i] << " ";
	cout << endl;
}

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		arr[i] = rand() % 100;
	}
	cout << "排序前" << endl;
	print(arr, len);
	
	
	cout << "sort默认排升序" << endl;
	sort(arr, arr + len);
	print(arr, len);

	cout << "使用仿函数排降序序" << endl;
	sort(arr, arr + len, compare());
	print(arr, len);
	return 0;
}

运行结果如下

四. 下篇内容：C++ STL string 的使用