C++ STL高级用法

C++的标准模板库(STL)是一个非常强大的库，提供了一系列的容器、迭代器和算法，帮助我们更高效地进行程序开发。在本文中，我们将介绍一些C++ STL的高级用法，包括容器适配器、迭代器和算法库。

容器适配器

容器适配器是一种特殊类型的容器，它们通过限制底层容器的功能来提供一种新的行为。C++ STL提供了三种常见的容器适配器：栈、队列和优先队列。

栈（stack）

栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，它只允许在一端进行操作。栈容器适配器使用了一个底层容器来存储数据，默认情况下使用的是deque容器。

使用栈容器适配器非常简单：

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> s;
    
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);
    
    std::cout << s.top() << std::endl;  // 输出3，即栈顶元素
    s.pop();
    std::cout << s.top() << std::endl;  // 输出2，即新的栈顶元素
    
    return 0;
}

队列（queue）

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，它允许在一端插入元素，在另一端删除元素。队列容器适配器使用了一个底层容器来存储数据，默认情况下使用的是deque容器。

使用队列容器适配器也非常简单：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;
    
    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);
    
    std::cout << q.front() << std::endl;  // 输出1，即队头元素
    q.pop();
    std::cout << q.front() << std::endl;  // 输出2，即新的队头元素
    
    return 0;
}

优先队列（priority_queue）

优先队列是一种特殊的队列，它的插入操作是按照一定的优先级进行排序的，然后按照优先级返回元素。优先队列容器适配器使用了一个底层容器来存储数据，默认情况下使用的是vector容器。

使用优先队列容器适配器也非常简单：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::priority_queue<int> pq;
    
    pq.push(3);
    pq.push(1);
    pq.push(2);
    
    std::cout << pq.top() << std::endl;  // 输出3，即优先级最高的元素
    pq.pop();
    std::cout << pq.top() << std::endl;  // 输出2，即新的优先级最高的元素
    
    return 0;
}

迭代器

迭代器是一个对象，用于遍历容器中的元素。C++ STL提供了多种类型的迭代器，包括随机访问迭代器、双向迭代器和输入输出迭代器。

迭代器的使用非常灵活：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // 使用迭代器遍历容器
    std::vector<int>::iterator it;
    for (it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

算法库

C++ STL提供了丰富的算法库，用于对容器中的元素进行各种操作，例如排序、查找、统计等等。算法库中的函数通常接受迭代器作为参数。

下面是一些常用的算法库函数的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3};
    
    // 排序
    std::sort(v.begin(), v.end());
    
    // 查找
    std::vector<int>::iterator it = std::find(v.begin(), v.end(), 5);
    if (it != v.end()) {
        std::cout << "找到了5" << std::endl;
    }
    
    // 统计
    int count = std::count(v.begin(), v.end(), 3);
    std::cout << "3出现了" << count << "次" << std::endl;
    
    return 0;
}

以上就是C++ STL高级用法的一些示例，容器适配器、迭代器和算法库都是C++ STL中非常重要的部分，掌握它们能大大提高程序开发的效率和质量。希望本文能对您有所帮助！