以下是一篇面向初学者的C++ STL容器入门教程,重点介绍三种最常用的容器及其基本操作:
C++ STL容器入门指南
STL(Standard Template Library)是C++标准库的核心组成部分,提供了高效的容器(如数组、链表、映射等)和算法。本文将通过代码示例手把手教你使用以下容器:
vector(动态数组)map(键值对集合)set(唯一元素集合)
1. vector:动态数组
vector类似于普通数组,但支持自动扩容。
基本操作:
#include <vector> #include <iostream> using namespace std; int main() { // 初始化 vector<int> nums = {10, 20, 30}; // 尾部添加元素 nums.push_back(40); // {10, 20, 30, 40} // 访问元素(支持索引) cout << nums[0] << endl; // 输出:10 // 遍历 for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { cout << nums[i] << " "; // 输出:10 20 30 40 } return 0; }2. map:键值对集合
map以键(key)和值(value)的形式存储数据,键具有唯一性。
基本操作:
#include <map> #include <iostream> using namespace std; int main() { // 初始化 map<string, int> scores = {{"Alice", 90}, {"Bob", 85}}; // 插入新键值对 scores["Charlie"] = 88; // {"Alice":90, "Bob":85, "Charlie":88} // 查找元素 if (scores.find("Bob") != scores.end()) { cout << "Bob的分数:" << scores["Bob"] << endl; // 输出:85 } // 遍历 for (auto& pair : scores) { cout << pair.first << ": " << pair.second << endl; } return 0; }3. set:唯一元素集合
set自动去重,并默认按升序排列元素。
基本操作:
#include <set> #include <iostream> using namespace std; int main() { // 初始化 set<int> uniqueNums = {3, 1, 2}; // 插入元素(自动去重) uniqueNums.insert(2); // 集合仍为 {1, 2, 3} // 检查元素是否存在 if (uniqueNums.count(3) > 0) { cout << "3存在!" << endl; } // 遍历(有序输出) for (int num : uniqueNums) { cout << num << " "; // 输出:1 2 3 } return 0; }核心注意事项
- 越界访问:
vector的[]操作符不检查边界,建议用.at(i)(会抛异常)。 - 查找效率:
map和set基于红黑树实现,查找时间复杂度为 $O(\log n)$。 - 迭代器失效:在
vector中插入元素可能导致原有迭代器失效。
练习建议:
尝试用vector存储学生姓名,用map关联姓名与分数,并用set记录不及格学生名单。