C++常用数据结构使用方法

  1. 1. vector
  2. 2. list
  3. 3. set, unordered_set
  4. 4. map<typeA, typeB>, unordered_map<typeA, typeB>
  5. 5. stack
  6. 6. queue
  7. 7. deque
  8. 8. heap
  9. 9. priority_queue
  10. 10. string

最近为了找实习,简单地复习了一下C++常用的数据结构,在此做个笔记。

vector

首先是最常见的vector,和数组很类似,可以使用索引进行读写操作。

常用方法:

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myvector(size, a)
resize(size)
reserve(spacesize)
push_back(a)
pop_back()
myvector[i]
size()
clear()
empty()
reverse(myvector.begin(), myvector.end())
sort(myvector.begin(), myvector.end())

迭代器使用begin()、end()进行正向遍历,由于不支持减一操作,使用rbegin()、rend()进行反向遍历,其他数据结构都类似。

list

实现了链表的结构,不同于vector,在进行插入删除操作时效率很高,但是在进行随机读取时效率较低。

常用方法:

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mylist(size, a)
push_back(a)
push_front(a)
pop_back()
pop_front()
back()
front()
size()
clear()
empty()
insert(it, num)
erase(it, num)

set, unordered_set

使用红黑树实现的set,主要用于保留一系列不重复的值,并且进行了排序,查找具有O(logn)的复杂度。
使用哈希表实现的unordered_set,基本方法与set相同,但是不具备顺序,查找具有O(1)的复杂度。

常用方法:

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insert(a)
erase(a)
count() //可以用来查找值是否存在
find() //同样用于查找是否存在,但是使用的是迭代器,通常语法为:set.find(x) != end,若为真,则代表存在x。
size()
clear()
empty()
//遍历使用iterator实现:
set<typeA>::iterator it = myset.begin();
while(it != myset.end())
{
cout << \*it << endl;
it++
}

map<typeA, typeB>, unordered_map<typeA, typeB>

使用红黑树实现的map,主要用于保留一系列不重复的键值对,即可以使用键进行索引,并且对键进行了排序,查找具有O(logn)的复杂度。
使用哈希表实现的unordered_map,基本方法与map相同,但是不具备顺序,查找具有O(1)的复杂度。

常用方法:

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insert(make_pair(key, value))
erase()
mymap[key] //使用key作为索引进行读写map的 操作
count() //可以用来查找值是否存在
find() //同样用于查找是否存在,但是使用的是迭代器,通常语法为:map.find(x) != end,若为真,则代表存在x
size()
clear()
empty()
//遍历使用iterator实现:
map<typeA>::iterator it = mymap.begin();
while(it != mymap.end())
{
cout << it->first << endl;
cout << it->second << endl;
it++
}

stack

最常见的栈结构,一种先入后出的结构,但是不具有迭代器,主要用于存储某些状态的特定元素使用。

常用方法:

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push(a)
pop()
top()
size()
empty()
//由于没有迭代器,所以不能进行遍历,唯一方法是遍历容器内容,并移除访问过的每一个元素

queue

最常见的队列结构,一种先入先出的结构,但是不具有迭代器,主要用于某种状态下待处理元素的记录,常见于BFS算法中。

常用方法:

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push(a)
pop()
front()
back()
size()
empty()
//与stack一样没有迭代器,所以不能进行遍历,唯一方法是遍历容器内容,并移除访问过的每一个元素

deque

与queue相似的双向队列结构,能够进行首尾的读取,加入与弹出,拥有迭代器。

常用方法:

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push_back(a)
pop_back()
push_front(a)
pop_front()
back()
front()
at(i)等价于[i]
size()
clear()
empty()

heap

实际上C++并没有堆这个类,使用的是对另一个数据结构的迭代器进行建堆操作来创建一个堆。
堆使用完全二叉树实现的,大根堆即代表根节点大于(或等于)叶子节点,小根堆同理。堆方便指出就在于便于进行排序(处在堆顶的一定是最大值)。

常用方法:

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vector<typeA> myvector;
make_heap(myvector.begin(), myvector.end()); //默认为大根堆
make_heap(myvector.begin(), myvector.end(), greater<type>); //创建小根堆,创建堆会改变原始数据结构的顺序为堆树的层次遍历
myvector.push_back(a);
push_heap(myvector.begin(), myvector.end()); //push操作先对原数据进行
pop_heap(myvector.begin(), myvector.end()); //pop操作先对堆进行
myvector.pop_back(a);
sort_heap(myvector.begin(), myvector.end()); //核心操作,进行堆排序(大根堆进行升序排序,小根堆进行降序排序)

priority_queue

C++没有堆,但是我们还可以通过priority_queue来实现有排序功能的数据结构,当然,内部结构还是堆的原理。
priority_queue的方法与上面的队列queue基本相同,只不过在我们把新元素入队时,会自动更新这个堆,使得我们每次出队的元素都是当前队列最大/最小的。

常用方法:

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priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> up;		//升序队列(小根堆)
priority_queue <int, vector<int>, less<int>> down; //降序队列(大根堆)
push(a)
pop()
front()
back()
size()
empty()

string

不同于C语言中使用char*或char[]来维护字符串,C++使用string类进行字符串的操作,其中之前C语言对于char*字符串的操作方法大多数也适用于string类型。

常用方法:

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mystring("Hello")
mystring(size, 'A') //注意C++中 'A'表示一个字符(char),"A"表示一个字符串(char\*)
char* mychar = "Hello"; //char* 与 string的转换:
mystring = mychar;
mychar = mystring.c_str();
mystring = mystring1 + mystring2; //字符串的拼接:
mystring.append(mystring1);
substring = mystring.substr(start, size); //提取、插入、删除、替换子串:
newstring = mystring.insert(start, substring);
mystring.erase(start, size);
mystring.replace(start, size, substring);
char mychar = mystring[i]; //索引读写:
//与其他STL数据结构类似,也可以使用迭代器进行string的操作。