From c5fcf5833276549f926d6a5cadeec3230c513df1 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: e2hang <2099307493@qq.com> Date: Fri, 1 Aug 2025 00:26:26 +0800 Subject: [PATCH] STL --- STL/STL-List/README.MD | 157 +++++++++++++++++++++++++++ STL/STL-String/README.md | 123 +++++++++++++++++++++ STL/STL-Vector/README.md | 223 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ STL/STL-Vector/vector.md | 48 --------- 4 files changed, 503 insertions(+), 48 deletions(-) create mode 100644 STL/STL-List/README.MD create mode 100644 STL/STL-Vector/README.md delete mode 100644 STL/STL-Vector/vector.md diff --git a/STL/STL-List/README.MD b/STL/STL-List/README.MD new file mode 100644 index 0000000..30fe1f0 --- /dev/null +++ b/STL/STL-List/README.MD @@ -0,0 +1,157 @@ +下面是 `C++ STL list`（即 `std::list`）的**完整用法大全**，涵盖常用成员函数、迭代器、操作与用法示例，并结合功能分类。 + +--- + +## 🧠 基础定义 + +```cpp +#include +std::list a; // 空 list +std::list b(10); // 包含10个默认值的list（int为0） +std::list c(5, 42); // 包含5个42的list +std::list d(b); // 拷贝构造 +std::list e = {1, 2, 3}; // 列表初始化（C++11） +``` + +--- + +## 🚀 成员函数分类总览 + +### ✅ 容器状态 + +| 函数名 | 说明 | +| ---------------- | --------------- | +| `empty()` | 判断是否为空 | +| `size()` | 返回元素数量 | +| `max_size()` | 返回容器可容纳的最大元素数量 | +| `clear()` | 清空所有元素 | +| `resize(n)` | 调整大小，若变大则用默认值补充 | +| `resize(n, val)` | 同上，指定补充值 | + +--- + +### ✅ 元素访问 + +| 函数名 | 说明 | +| --------- | ----------- | +| `front()` | 返回第一个元素的引用 | +| `back()` | 返回最后一个元素的引用 | + +--- + +### ✅ 迭代器 + +| 函数名 | 说明 | +| ----------- | --------------- | +| `begin()` | 指向第一个元素的迭代器 | +| `end()` | 指向最后一个元素之后的位置 | +| `rbegin()` | 反向迭代器（从后向前）开始位置 | +| `rend()` | 反向迭代器的终点 | +| `cbegin()` | const版本 | +| `cend()` | const版本 | +| `crbegin()` | const版本 | +| `crend()` | const版本 | + +--- + +### ✅ 插入/删除操作 + +| 函数名 | 说明 | +| ------------------------- | ---------------------- | +| `push_front(val)` | 插入元素到头部 | +| `push_back(val)` | 插入元素到尾部 | +| `pop_front()` | 删除头部元素 | +| `pop_back()` | 删除尾部元素 | +| `insert(it, val)` | 在迭代器 it 位置插入 val | +| `insert(it, n, val)` | 在 it 处插入 n 个 val | +| `insert(it, first, last)` | 插入一个区间（\[first, last)） | +| `erase(it)` | 删除 it 处元素 | +| `erase(first, last)` | 删除区间元素 | +| `remove(val)` | 删除所有等于 val 的元素 | +| `remove_if(pred)` | 删除满足谓词 pred 的元素 | +| `clear()` | 清空所有元素 | +| `emplace(it, args...)` | 原地构造插入元素 | +| `emplace_front(args...)` | 原地构造插入到头部 | +| `emplace_back(args...)` | 原地构造插入到尾部 | + +--- + +### ✅ 排序与唯一化 + +| 函数名 | 说明 | +| -------------------- | ---------------- | +| `sort()` | 默认从小到大排序 | +| `sort(comp)` | 自定义排序 | +| `unique()` | 去除连续重复元素 | +| `reverse()` | 反转元素顺序 | +| `merge(list2)` | 合并两个**已排序**的list | +| `merge(list2, comp)` | 使用自定义比较合并 | + +--- + +### ✅ 赋值与交换 + +| 函数名 | 说明 | +| --------------------- | -------------- | +| `assign(n, val)` | 赋值 n 个 val | +| `assign(first, last)` | 赋值区间元素 | +| `operator=` | 赋值运算符 | +| `swap(other)` | 与另一个 list 交换数据 | + +--- + +### ✅ splice 操作（转移元素） + +| 函数名 | 说明 | +| --------------------------------- | ----------------------------------- | +| `splice(pos, list2)` | 把 list2 的所有元素移动到 pos 前 | +| `splice(pos, list2, it)` | 把 list2 中的 it 元素移动到 pos 前 | +| `splice(pos, list2, first, last)` | 把 list2 的 \[first,last) 区间移动到 pos 前 | + +--- + +## 🧪 示例 + +```cpp +#include +#include +using namespace std; + +int main() { + list a = {1, 2, 3}; + a.push_front(0); // 0 1 2 3 + a.push_back(4); // 0 1 2 3 4 + + auto it = a.begin(); + advance(it, 2); + a.insert(it, 99); // 0 1 99 2 3 4 + + a.remove(99); // 删除所有值为99的元素 + a.reverse(); // 反转列表 + + for (int x : a) cout << x << " "; + return 0; +} +``` + +--- + +## ✅ list 特点总结 + +| 特性 | 是否支持 | +| ------ | -------------------------- | +| 随机访问 | ❌ 不支持（不像 `vector` 能用 `[]`） | +| 快速插入删除 | ✅ O(1) 时间在任意位置 | +| 迭代器稳定性 | ✅ 删除/插入不会使其他迭代器失效 | +| 元素连续性 | ❌ 元素不连续（不像数组或 vector） | +| 双向链表结构 | ✅ 是 | + +--- + +如果你还想要： + +* 可复制的全套模板代码 +* 对每个函数的代码演示例子 +* list 和 vector 的对比表 + +我也可以马上给你。是否继续？ diff --git a/STL/STL-String/README.md b/STL/STL-String/README.md index 00d7239..32928ff 100644 --- a/STL/STL-String/README.md +++ b/STL/STL-String/README.md @@ -173,3 +173,126 @@ std::string s = std::to_string(42); --- 如需我帮你整理成一份笔记或 Markdown 文件，也可以告诉我！你也可以提你最常用的用法，我帮你列举示例。 + + + + +`std::string` 和 `C-style string (cstring)` 是 C++ 中处理字符串的两种主要方式，它们的 **区别与联系** 如下。 + +--- + +## 🧠 一句话总结： + +> **`std::string` 是 C++ 的高级封装，`cstring` 是 C 语言风格的低级字符数组。** + +--- + +## 🔍 一、基本概念对比 + +| 特性 | `C-style string (cstring)` | `std::string` | +| ---- | ---------------------------------------- | -------------------------------------------- | +| 本质 | 字符数组（如 `char[]`）以 `\0` 结尾 | 类模板 `std::basic_string` | +| 所属 | C 标准库 `` | C++ 标准库 `` | +| 内存管理 | 需手动管理（如 `new`、`strcpy`） | 自动管理（RAII） | +| 长度 | 用 `strlen()` 计算 | `s.length()` | +| 操作 | 用 `strcpy()`、`strcat()`、`strcmp()` 等函数操作 | 用成员函数 `.append()`、`.substr()`、`.compare()` 等 | +| 安全性 | 易越界、易内存泄露 | 更安全 | +| 可变性 | 必须预留空间 | 动态扩展 | +| 推荐 | 适合底层接口、嵌入式等 | 推荐用于现代 C++ 开发 | + +--- + +## 📦 二、cstring 提供了哪些函数（头文件 ``） + +| 函数名 | 说明 | +| ------------------------------------------- | ---------------- | +| `strlen(const char*)` | 计算字符串长度（不包括`\0`） | +| `strcpy(char*, const char*)` | 拷贝字符串 | +| `strncpy(char*, const char*, size_t)` | 安全拷贝 | +| `strcat(char*, const char*)` | 字符串拼接 | +| `strcmp(const char*, const char*)` | 比较字符串 | +| `strncmp(const char*, const char*, size_t)` | 比较前 n 个字符 | +| `strchr(const char*, char)` | 查找字符首次出现 | +| `strrchr(const char*, char)` | 查找字符最后一次出现 | +| `strstr(const char*, const char*)` | 查找子串首次出现 | +| `memcpy(void*, const void*, size_t)` | 内存拷贝 | +| `memset(void*, int, size_t)` | 内存初始化 | +| `memcmp(const void*, const void*, size_t)` | 内存比较 | + +> ⚠️ 注意：这些函数不会检查数组越界，必须手动保证空间足够！ + +--- + +## 🎁 三、std::string 提供了哪些成员函数（头文件 ``） + +详见我上一个回答，但可以再快速总结： + +* 构造 / 赋值：`std::string s("abc");` +* 长度：`s.length()`, `s.empty()` +* 访问：`s[i]`, `s.at(i)` +* 修改：`s += "abc"`, `s.insert()`, `s.erase()`, `s.replace()` +* 查找：`s.find("abc")`, `s.substr()` +* 比较：`s1 == s2`, `s.compare()` +* 迭代器：`begin()`, `end()` +* 与 cstring 转换：`s.c_str()` + +--- + +## 🔁 四、二者之间的联系与转换 + +### ✅ `std::string` 转 `cstring` + +```cpp +std::string s = "hello"; +const char* cstr = s.c_str(); // 注意：是 const char*！ +``` + +> ⚠️ 不可以对 `cstr` 写入内容。`c_str()` 返回的内存由 `std::string` 管理。 + +### ✅ `cstring` 转 `std::string` + +```cpp +const char* cstr = "world"; +std::string s = cstr; +``` + +--- + +## 💥 五、示例比较 + +```cpp +#include +#include +#include + +int main() { + // C-style string + char a[20] = "Hello"; + strcat(a, " World"); // 注意要有足够空间 + std::cout << a << std::endl; + + // std::string + std::string s = "Hello"; + s += " World"; // 更安全简洁 + std::cout << s << std::endl; + + // 转换 + const char* cstr = s.c_str(); // std::string → cstring + std::string s2 = cstr; // cstring → std::string +} +``` + +--- + +## ✅ 六、什么时候用哪个？ + +| 场景 | 推荐用法 | +| ----------------------------- | ------------------------ | +| 日常开发 | `std::string`（更安全易用） | +| 与 C 接口交互（如 `printf`, `fopen`） | 使用 `std::string.c_str()` | +| 内存受限嵌入式环境 | `cstring` | +| 学习 C 语言基础 | `cstring` | + +--- + +如你需要，我可以给出一份“对比总结笔记表格（Markdown/LaTeX/PDF）”或演示更复杂转换例子。要吗？ diff --git a/STL/STL-Vector/README.md b/STL/STL-Vector/README.md new file mode 100644 index 0000000..bf3621b --- /dev/null +++ b/STL/STL-Vector/README.md @@ -0,0 +1,223 @@ +以下是 C++ STL 中 `std::vector` 的**全面用法大全**（涵盖常用与高级功能，包含中英文注释，适合查阅与系统学习）： + +--- + +## 🔷 `std::vector` 概述 + +`std::vector` 是一个**动态数组容器**，支持快速的随机访问与末尾插入。 + +```cpp +#include +using namespace std; + +vector v; // 空 vector +vector v(5); // 5 个元素，值为 0 +vector v(5, 10); // 5 个元素，值为 10 +vector v2 = {1, 2, 3}; // 列表初始化 +vector v3(v2); // 拷贝构造 +``` + +--- + +## 🧰 常用成员函数分类一览 + +### ✅ 构造与初始化 + +```cpp +vector v; // 默认构造 +vector v(10); // 10个默认值元素（int 默认是0） +vector v(5, 3); // 5个3 +vector v2 = {1, 2, 3}; // 初始化列表 +vector v3(v2); // 拷贝构造 +v.assign(4, 100); // 用4个100赋值 +v.assign({1, 2, 3, 4}); // 用初始化列表赋值 +``` + +--- + +### ✅ 容量相关 + +```cpp +v.size(); // 元素个数 +v.capacity(); // 容量（预留空间） +v.max_size(); // 最大可容纳元素数 +v.empty(); // 是否为空 +v.resize(10); // 调整为10个元素，默认填0 +v.resize(10, -1); // 用-1填充新元素 +v.shrink_to_fit(); // 缩容至实际大小 +v.reserve(100); // 提前分配至少100个容量 +``` + +--- + +### ✅ 元素访问 + +```cpp +v[0]; // 下标访问 +v.at(0); // 范围检查的访问，越界会抛异常 +v.front(); // 第一个元素 +v.back(); // 最后一个元素 +v.data(); // 返回底层数组指针（T* 类型） +``` + +--- + +### ✅ 修改函数 + +```cpp +v.push_back(5); // 末尾添加 +v.pop_back(); // 移除末尾元素 +v.insert(v.begin(), 3); // 在开头插入3 +v.insert(v.begin() + 2, 4, 9); // 在第3个位置插入4个9 +v.insert(v.end(), {7, 8, 9}); // 插入初始化列表 +v.erase(v.begin()); // 删除第一个 +v.erase(v.begin(), v.begin()+3);// 删除前3个 +v.clear(); // 清空所有元素 +v.swap(v2); // 与另一个vector交换内容 +``` + +--- + +### ✅ 迭代器相关 + +```cpp +vector::iterator it = v.begin(); // 正向迭代器 +vector::iterator end = v.end(); + +vector::reverse_iterator rit = v.rbegin(); // 反向迭代器 +vector::const_iterator cit = v.cbegin(); // 只读正向 +vector::const_reverse_iterator crit = v.crbegin(); // 只读反向 +``` + +--- + +### ✅ 排序与查找（配合算法头 ``） + +```cpp +#include + +sort(v.begin(), v.end()); // 升序 +sort(v.rbegin(), v.rend()); // 降序 +reverse(v.begin(), v.end()); // 翻转 +find(v.begin(), v.end(), 3); // 查找3 +count(v.begin(), v.end(), 3); // 统计3出现次数 +``` + +--- + +### ✅ 与其他容器函数通用的操作 + +```cpp +for (auto x : v) cout << x; // 范围for +for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) + cout << *it; +``` + +--- + +### ✅ C++11\~20 新特性支持 + +```cpp +v.emplace_back(10); // 直接构造末尾元素 +v.emplace(v.begin(), 20); // 在指定位置构造 +``` + +--- + +## 📝 常见用途小例子 + +### 1. 输入一串数字 + +```cpp +vector v; +int x; +while (cin >> x) v.push_back(x); +``` + +### 2. 二维 vector + +```cpp +vector> grid(5, vector(10, 0)); // 5x10 矩阵 +``` + +### 3. 排序 + 去重 + +```cpp +sort(v.begin(), v.end()); +v.erase(unique(v.begin(), v.end()), v.end()); +``` + +--- + +## 🧠 小总结 + +| 分类 | 函数举例 | +| ---------- | --------------------------------------------------- | +| 初始化 | `vector v(10, 5)` | +| 容量操作 | `resize`, `reserve`, `shrink_to_fit` | +| 元素访问 | `[]`, `at`, `front`, `back`, `data` | +| 增删改 | `insert`, `erase`, `push_back`, `pop_back`, `clear` | +| 迭代器 | `begin`, `end`, `rbegin`, `cbegin`, `crend` | +| 算法配合 | `sort`, `find`, `reverse`, `unique` | +| C++11/14特性 | `emplace`, `auto`, `range-for` | + +--- + +如需我生成一份 `.cpp` 文件、或你希望看到某种使用场景的完整案例，比如： + +* 大量数据插入性能优化 +* 模拟二维表格 +* 搜索 + 删除特定值 +* 用 `vector` 实现栈/队列 + +我可以为你分别写出来。需要哪一种？ + + +Member functions +(constructor) Construct vector (public member function) +(destructor) Vector destructor (public member function) +operator= Assign content (public member function) + +Iterators: +begin Return iterator to beginning (public member function) +end Return iterator to end (public member function) +rbegin Return reverse iterator to reverse beginning (public member function) +rend Return reverse iterator to reverse end (public member function) +cbegin Return const_iterator to beginning (public member function) +cend Return const_iterator to end (public member function) +crbegin Return const_reverse_iterator to reverse beginning (public member function) +crend Return const_reverse_iterator to reverse end (public member function) + +Capacity: +size Return size (public member function) +max_size Return maximum size (public member function) +resize Change size (public member function) +capacity Return size of allocated storage capacity (public member function) +empty Test whether vector is empty (public member function) +reserve Request a change in capacity (public member function) +shrink_to_fit Shrink to fit (public member function) + +Element access: +operator[] Access element (public member function) +at Access element (public member function) +front Access first element (public member function) +back Access last element (public member function) +data Access data (public member function) + +Modifiers: +assign Assign vector content (public member function) +push_back Add element at the end (public member function) +pop_back Delete last element (public member function) +insert Insert elements (public member function) +erase Erase elements (public member function) +swap Swap content (public member function) +clear Clear content (public member function) +emplace Construct and insert element (public member function) +emplace_back Construct and insert element at the end (public member function) + +Allocator: +get_allocator Get allocator (public member function) + +Non-member function overloads +relational operators Relational operators for vector (function template) +swap Exchange contents of vectors (function template) \ No newline at end of file diff --git a/STL/STL-Vector/vector.md b/STL/STL-Vector/vector.md deleted file mode 100644 index 15f988c..0000000 --- a/STL/STL-Vector/vector.md +++ /dev/null @@ -1,48 +0,0 @@ -Member functions -(constructor) Construct vector (public member function) -(destructor) Vector destructor (public member function) -operator= Assign content (public member function) - -Iterators: -begin Return iterator to beginning (public member function) -end Return iterator to end (public member function) -rbegin Return reverse iterator to reverse beginning (public member function) -rend Return reverse iterator to reverse end (public member function) -cbegin Return const_iterator to beginning (public member function) -cend Return const_iterator to end (public member function) -crbegin Return const_reverse_iterator to reverse beginning (public member function) -crend Return const_reverse_iterator to reverse end (public member function) - -Capacity: -size Return size (public member function) -max_size Return maximum size (public member function) -resize Change size (public member function) -capacity Return size of allocated storage capacity (public member function) -empty Test whether vector is empty (public member function) -reserve Request a change in capacity (public member function) -shrink_to_fit Shrink to fit (public member function) - -Element access: -operator[] Access element (public member function) -at Access element (public member function) -front Access first element (public member function) -back Access last element (public member function) -data Access data (public member function) - -Modifiers: -assign Assign vector content (public member function) -push_back Add element at the end (public member function) -pop_back Delete last element (public member function) -insert Insert elements (public member function) -erase Erase elements (public member function) -swap Swap content (public member function) -clear Clear content (public member function) -emplace Construct and insert element (public member function) -emplace_back Construct and insert element at the end (public member function) - -Allocator: -get_allocator Get allocator (public member function) - -Non-member function overloads -relational operators Relational operators for vector (function template) -swap Exchange contents of vectors (function template) \ No newline at end of file