C++ STL 之所以得到广泛的赞誉，也被很多人使用，不只是提供了像vector, string, list等方便的容器，更重要的是STL封装了许多复杂的数据结构算法和大量常用数据结构操作。vector封装数组，list封装了链表，map和set封装了二叉树等，在封装这些数据结构的时候，STL按照程序员的使用习惯，以成员函数方式提供的常用操作，如：插入、排序、删除、查找等。让用户在STL使用过程中，并不会感到陌生。
STL可分为：
1） 容器（continers）、
2） 迭代器(iterator)、
3） 空间配置器
4） 配接器
5） 算法
6） 仿函数
容器：向量（vector）、双向链表（list）、集合（set）、映射（map）
一 vector：
1.概念：
（1）vector是表示可变大小数组的序列容器。
（2）就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
（3）本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
（4）vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
（5）因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
（6）与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists统一的迭代器和引用更好。
（7） Vector的大小（size）和容量（capacity）通常是不同的，catacity返回vector实际能容纳的元素数量，如果超过这个数量需要重新配置内部存储器。
2.vector基本操作
向量大小： vec.size(); 向量最大容量： vec.max_size(); 更改向量大小： vec.resize(); 向量真实大小： vec.capacity(); 向量判空： vec.empty(); 减少向量大小到满足元素所占存储空间的大小： 多个元素赋值： vec.assign(); //类似于初始化时用数组进行赋值 末尾添加元素： vec.push_back(); 末尾删除元素： vec.pop_back(); 任意位置插入元素： vec.insert(); 任意位置删除元素： vec.erase(); 交换两个向量的元素： vec.swap(); 清空向量元素： vec.clear(); 开始指针：vec.begin(); 末尾指针：vec.end(); 下标访问： vec[1]; //并不会检查是否越界 at方法访问： vec.at(1); //以上两者的区别就是at会检查是否越界，是则抛出out of range异常 访问第一个元素： vec.front(); 访问最后一个元素： vec.back(); 返回一个指针： int* p = vec.data(); //可行的原因在于vector在内存中就是一个连续存储的数组，所以可以返回一个指针指向这个数组。这是是C++11的特性。
二 deque（双端队列容器），和vector相似，vector一边操作，deque可以2边操作
三 string容器
基本操作：
（1）capacity()：返回当前容量 （2）max_size():返回string对象中可存放的最大字符串的长度 （3）size()：返回当前字符串的大小 （4）length()：返回当前字符串的长度 （5）empty()：当前字符串是否为空 （6）resize(int len,char c)：把字符串当前大小置为len，多去少补，多出的字符c填充不足的部分 （7）find()：查找函数 （8）replace()：替换函数 （9）compare()比较函数 （10）substr():字符串截取 （11）insert():插入
四 stack（栈容器）
基本操作：
empty：判断堆栈元素是否为空，true表示栈元素为空；
pop：移除栈顶元素；
push：栈顶添加元素；
top：返回栈顶元素；
size：返回栈中元素数目；
#include<iostream> #include<stack> using namespace std; int main() { stack<int> stackTmp; for (int i = 0; i<10; i++) { stackTmp.push(i); } while (stackTmp.size()>1){ cout << stackTmp.top() << " "; stackTmp.pop(); } cout << stackTmp.top() << endl; system("pause"); return 0; }
五 queue(队列)
基本操作：
push(x); 将x 接到队列的末端。
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。
front()，即最早被压入队列的元素。
back()，即最后被压入队列的元素。
empty()，当队列空时，返回true。
#include<iostream> #include<stack> using namespace std; int main() { queue <int> queueTmp; for (int i = 0; i<10; i++) { queueTmp.push(i); } while (queueTmp.size()>1){ cout << queueTmp.front() << " "; queueTmp.pop(); } cout << queueTmp.front() << endl; system("pause"); return 0; }
注意：就stack和queue没有对应的迭代器，不支持遍历
六 list（链表）
list是一种序列式容器。list容器完成的功能实际上和数据结构中的双向链表是极其相似的，list中的数据元素是通过链表指针串连成逻辑意义上的线性表，list不仅是一个双向链表，而其还是一个环状双向链表。所以它只需要一个指针，便可以完整实现整个链表。list有一个重要性质：插入操作（insert）和合并操作（splice）都不会 造成原有的list迭代器失效。甚至 list的元素删除操作（erase）也只有“指向被删除元素”的那个迭代器失效，其他迭代器不受任何影响。
基本操作：
listTmp.push_back(elem);//容器尾部添加一个元素 listTmp.back(); //删除容器中的最后一个元素 listTmp.push_front(elem); //在容器的开头插入一个元素 listTmp.pop_front();//从容器的开头移除一个元素 listTmp.insert(pos, elem);//在pos位置插入elem元素的拷贝，返回新数据的位置 listTmp.insert(pos, n, elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值 listTmp.insert(pos, begin, end);//在pos位置插入[begin,end]区间的数据，无返回值 listTmp.clear();//移除pos位置的数据，返回下一个数据的位置 listTmp.erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置 listTmp.remove();//删除容器中所有与elem值匹配的元素
七 set/multiset
关于set，必须说明的是set关联式容器。set作为一个容器也是用来存储同一数据类型的数据类型，并且能从一个数据集合中取出数据，在set中每个元素的值都唯一，而且系统能根据元素的值自动进行排序。应该注意的是set中数元素的值不能直接被改变。C++ STL中标准关联容器set, multiset, map, multimap内部采用的就是一种非常高效的平衡检索二叉树：红黑树，也成为RB树(Red-BlackTree)。RB树的统计性能要好于一般平衡二叉树，所以被STL选择作为了关联容器的内部结构
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#include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> s; s.insert(1); s.insert(2); s.insert(3); s.insert(1); cout<<"set 的 size 值为 ："<<s.size()<<endl; cout<<"set 的 maxsize的值为 ："<<s.max_size()<<endl; cout<<"set 中的第一个元素是 ："<<*s.begin()<<endl; cout<<"set 中的最后一个元素是:"<<*s.end()<<endl; s.clear(); if(s.empty()) { cout<<"set 为空 ！！！"<<endl; } cout<<"set 的 size 值为 ："<<s.size()<<endl; cout<<"set 的 maxsize的值为 ："<<s.max_size()<<endl; return 0; }
小结：插入3之后虽然插入了一个1，但是我们发现set中最后一个值仍然是3哈，这就是set 。还要注意begin() 和 end()函数是不检查set是否为空的，使用前最好使用empty()检验一下set是否为空.
count() 用来查找set中某个某个键值出现的次数。这个函数在set并不是很实用，因为一个键值在set只可能出现0或1次，这样就变成了判断某一键值是否在set出现过了
#include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> s; s.insert(1); s.insert(2); s.insert(3); s.insert(1); cout<<"set 中 1 出现的次数是 ："<<s.count(1)<<endl; cout<<"set 中 4 出现的次数是 ："<<s.count(4)<<endl; return 0; }
equal_range() ，返回一对定位器，分别表示第一个大于或等于给定关键值的元素和 第一个大于给定关键值的元素，这个返回值是一个pair类型，如果这一对定位器中哪个返回失败，就会等于end()的值。
#include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> s; set<int>::iterator iter; for(int i = 1 ; i <= 5; ++i) { s.insert(i); } for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter) { cout<<*iter<<" "; } cout<<endl; pair<set<int>::const_iterator,set<int>::const_iterator> pr; pr = s.equal_range(3); cout<<"第一个大于等于 3 的数是 ："<<*pr.first<<endl; cout<<"第一个大于 3的数是 ： "<<*pr.second<<endl; return 0; }
erase(iterator) ,删除定位器iterator指向的值
erase(first,second),删除定位器first和second之间的值
erase(key_value),删除键值key_value的值
#include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> s; set<int>::const_iterator iter; set<int>::iterator first; set<int>::iterator second; for(int i = 1 ; i <= 10 ; ++i) { s.insert(i); } //第一种删除 s.erase(s.begin()); //第二种删除 first = s.begin(); second = s.begin(); second++; second++; s.erase(first,second); //第三种删除 s.erase(8); cout<<"删除后 set 中元素是 ："; for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter) { cout<<*iter<<" "; } cout<<endl; return 0; }
find() ，返回给定值值得定位器，如果没找到则返回end()。
#include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> st; st.insert(4); st.insert(5); st.insert(3); st.insert(1); st.insert(2); set<int>::iterator it = st.find(4); //find()返回要查找值的迭代器，如果没有，则返回end() if (it != st.end()) { cout << *it << endl; } else { cout << "没有找到" << endl; } return 0; }
lower_bound(key_value) ，返回第一个大于等于key_value的定位器
upper_bound(key_value)，返回最后一个大于等于key_value的定位器
#include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> s; s.insert(1); s.insert(3); s.insert(4); cout<<*s.lower_bound(2)<<endl; cout<<*s.lower_bound(3)<<endl; cout<<*s.upper_bound(3)<<endl; return 0; }
迭代器：是面向对象版本的指针。
1） 指针可以指向内存中的一个地址，
2） 迭代器可以指向容器中的一个位置，用来便利STL容器的全部或者部分元素。
3） STL的每一个容器类模板中，都定义了一组对应的迭代器类
a）*返回当前位置上的元素值，如果给元素有成员，可以通过迭代器以operator->取用。
b) ++ 将迭代器前进至下一个元素。
c） ==&!= 判断两个迭代器是否指向同一位置。
d）= 为迭代器赋值（将所指元素的位置赋值过去）
1）begin（）：返回一个迭代器，指向第一个元素。
2）end（）：返回一个迭代器，指向序列结束。
3）sort(array.begin(),array.end()); 排序