STL - C++

C++ STL（标准模板库）是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，涵盖了输入/输出、容器、算法、多线程、正则表达式等。这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。

C++ 标准库可以分为两部分：

标准函数库：这个库是由通用的、独立的、不属于任何类的函数组成的。函数库继承自 C 语言。C++ 标准库包含了所有的 C 标准库，为了支持类型安全，做了一定的添加和修改。

面向对象类库：这个库是类及其相关函数的集合。

以下是 C++ 标准库的主要组件分类及对应的头文件列表：

组件	描述
容器（Containers）	容器是用来管理某一类对象的集合。C++ 提供了各种不同类型的容器，比如 deque、list、vector、map 等。
算法（Algorithms）	算法作用于容器。它们提供了执行各种操作的方式，包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作。
迭代器（iterators）	迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可能是容器，也可能是容器的子集。

vector

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。能够存放各种类型的对象。

对象	描述
顺序序列	顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素
动态数组	支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。提供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作
Allocator-aware	能够感知内存分配器的 Allocator-aware，容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求

基本函数(#include<vector>)	描述
vector<int> v1(int n, const t& t)	创建一个vector v1，元素个数为n，且值均为t
int size() const	返回向量中元素的个数
for (int v : v1)	遍历 vector<int> v1，替代迭代器（vector<int>::iterator it......*it）写法

stack

栈(Stack)是一种线性存储结构，遵守“先进后出"(First In Last Out)的原则，简称FILO结构。只能在栈顶进行插入和删除操作。

对象	描述
栈顶与栈底	允许元素插入与删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底
压栈	栈的插入操作，叫做进栈，也称压栈、入栈
弹栈	栈的删除操作，也叫做出栈

基本函数(#include<stack>)	描述
stack<int> s	创建一个stack
s.empty()	如果栈为空则返回true, 否则返回false
s.size()	返回栈中元素的个数
s.top()	返回栈顶元素, 但不删除该元素
s.pop()	弹出栈顶元素, 但不返回其值
s.push()	将元素压入栈顶

map

一种键值对关联容器（key-value pairs）。

对象	查找效率	顺序性	底层	场景
map	O(logN)	有序	红黑树	有序访问，范围查找
unordered_map	O(1)	无序	哈希表	频繁查找，无序访问

基本函数(#include<map>)	描述
map<string, int> m1 = {{"apple", 1}, {"banana", 2}};	创建一个 map
m1["apple"] = 3	赋值
m1["apple"]	查找
m1.count("apple") > 0	检查键是否存在
for (auto& m : m1)   m.first, m.second	遍历

P.S. 有一个不寻常的现象，当使用 const 定义 map 时，无法使用 m1[1] 取值，其他如遍历等正常。

const std::unordered_map<int, std::string> LOG_LEVEL = {{0, "DEBUG"}, {3, "INFO"}};
LOG_LEVEL[0] -> error: passing ‘const std::unordered_map<int, std::__cxx11::basic_string<char> >’ as ‘this’ argument discards qualifiers [-fpermissive]