Question

STL 详细文档

STL 容器

容器	底层数据结构	时间复杂度	有无序	可不可重复	其他
array	数组	随机读改 O(1)	无序	可重复	支持快速随机访问
vector	数组	随机读改、尾部插入、尾部删除 O(1) 头部插入、头部删除 O(n)	无序	可重复	支持快速随机访问
list	双向链表	插入、删除 O(1) 随机读改 O(n)	无序	可重复	支持快速增删
deque	双端队列	头尾插入、头尾删除 O(1)	无序	可重复	一个中央控制器 + 多个缓冲区，支持首尾快速增删，支持随机访问
stack	deque / list	顶部插入、顶部删除 O(1)	无序	可重复	deque 或 list 封闭头端开口，不用 vector 的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时
queue	deque / list	尾部插入、头部删除 O(1)	无序	可重复	deque 或 list 封闭头端开口，不用 vector 的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时
priority_queue	vector + max-heap	插入、删除 O(log2n)	有序	可重复	vector容器+heap处理规则
set	红黑树	插入、删除、查找 O(log2n)	有序	不可重复
multiset	红黑树	插入、删除、查找 O(log2n)	有序	可重复
map	红黑树	插入、删除、查找 O(log2n)	有序	不可重复
multimap	红黑树	插入、删除、查找 O(log2n)	有序	可重复
hash_set	哈希表	插入、删除、查找 O(1) 最差 O(n)	无序	不可重复
hash_multiset	哈希表	插入、删除、查找 O(1) 最差 O(n)	无序	可重复
hash_map	哈希表	插入、删除、查找 O(1) 最差 O(n)	无序	不可重复
hash_multimap	哈希表	插入、删除、查找 O(1) 最差 O(n)	无序	可重复

STL 算法

算法	底层算法	时间复杂度	可不可重复
find	顺序查找	O(n)	可重复
sort	内省排序	O(n*log2n)	可重复

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STL 方法含义索引

array

array 是固定大小的顺序容器，它们保存了一个以严格的线性顺序排列的特定数量的元素。

方法	含义
begin	返回指向数组容器中第一个元素的迭代器
end	返回指向数组容器中最后一个元素之后的理论元素的迭代器
rbegin	返回指向数组容器中最后一个元素的反向迭代器
rend	返回一个反向迭代器，指向数组中第一个元素之前的理论元素
cbegin	返回指向数组容器中第一个元素的常量迭代器（const_iterator）
cend	返回指向数组容器中最后一个元素之后的理论元素的常量迭代器（const_iterator）
crbegin	返回指向数组容器中最后一个元素的常量反向迭代器（const_reverse_iterator）
crend	返回指向数组中第一个元素之前的理论元素的常量反向迭代器（const_reverse_iterator）
size	返回数组容器中元素的数量
max_size	返回数组容器可容纳的最大元素数
empty	返回一个布尔值，指示数组容器是否为空
operator[]	返回容器中第 n（参数）个位置的元素的引用
at	返回容器中第 n（参数）个位置的元素的引用
front	返回对容器中第一个元素的引用
back	返回对容器中最后一个元素的引用
data	返回指向容器中第一个元素的指针
fill	用 val（参数）填充数组所有元素
swap	通过 x（参数）的内容交换数组的内容
get（array）	形如 std::get<0>(myarray)；传入一个数组容器，返回指定位置元素的引用
relational operators (array)	形如 arrayA > arrayB；依此比较数组每个元素的大小关系

vector

vector 是表示可以改变大小的数组的序列容器。

方法	含义
vector	构造函数
~vector	析构函数，销毁容器对象
operator=	将新内容分配给容器，替换其当前内容，并相应地修改其大小
begin	返回指向容器中第一个元素的迭代器
end	返回指向容器中最后一个元素之后的理论元素的迭代器
rbegin	返回指向容器中最后一个元素的反向迭代器
rend	返回一个反向迭代器，指向中第一个元素之前的理论元素
cbegin	返回指向容器中第一个元素的常量迭代器（const_iterator）
cend	返回指向容器中最后一个元素之后的理论元素的常量迭代器（const_iterator）
crbegin	返回指向容器中最后一个元素的常量反向迭代器（const_reverse_iterator）
crend	返回指向容器中第一个元素之前的理论元素的常量反向迭代器（const_reverse_iterator）
size	返回容器中元素的数量
max_size	返回容器可容纳的最大元素数
resize	调整容器的大小，使其包含 n（参数）个元素
capacity	返回当前为 vector 分配的存储空间（容量）的大小
empty	返回 vector 是否为空
reserve	请求 vector 容量至少足以包含 n（参数）个元素
shrink_to_fit	要求容器减小其 capacity（容量）以适应其 size（元素数量）
operator[]	返回容器中第 n（参数）个位置的元素的引用
at	返回容器中第 n（参数）个位置的元素的引用
front	返回对容器中第一个元素的引用
back	返回对容器中最后一个元素的引用
data	返回指向容器中第一个元素的指针
assign	将新内容分配给 vector，替换其当前内容，并相应地修改其 size
push_back	在容器的最后一个元素之后添加一个新元素
pop_back	删除容器中的最后一个元素，有效地将容器 size 减少一个
insert	通过在指定位置的元素之前插入新元素来扩展该容器，通过插入元素的数量有效地增加容器大小
erase	从 vector 中删除单个元素（position）或一系列元素（[first，last)），这有效地减少了被去除的元素的数量，从而破坏了容器的大小
swap	通过 x（参数）的内容交换容器的内容，x 是另一个类型相同、size 可能不同的 vector 对象
clear	从 vector 中删除所有的元素（被销毁），留下 size 为 0 的容器
emplace	通过在 position（参数）位置处插入新元素 args（参数）来扩展容器
emplace_back	在 vector 的末尾插入一个新的元素，紧跟在当前的最后一个元素之后
get_allocator	返回与vector关联的构造器对象的副本
swap(vector)	容器 x（参数）的内容与容器 y（参数）的内容交换。两个容器对象都必须是相同的类型（相同的模板参数），尽管大小可能不同
relational operators (vector)	形如 vectorA > vectorB；依此比较每个元素的大小关系

deque

deque（['dek]）（双端队列）是double-ended queue 的一个不规则缩写。deque是具有动态大小的序列容器，可以在两端（前端或后端）扩展或收缩。

方法	含义
deque	构造函数
push_back	在当前的最后一个元素之后 ，在 deque 容器的末尾添加一个新元素
push_front	在 deque 容器的开始位置插入一个新的元素，位于当前的第一个元素之前
pop_back	删除 deque 容器中的最后一个元素，有效地将容器大小减少一个
pop_front	删除 deque 容器中的第一个元素，有效地减小其大小
emplace_front	在 deque 的开头插入一个新的元素，就在其当前的第一个元素之前
emplace_back	在 deque 的末尾插入一个新的元素，紧跟在当前的最后一个元素之后

forward_list

forward_list（单向链表）是序列容器，允许在序列中的任何地方进行恒定的时间插入和擦除操作。

方法	含义
forward_list	返回指向容器中第一个元素之前的位置的迭代器
cbefore_begin	返回指向容器中第一个元素之前的位置的 const_iterator

list

list，双向链表，是序列容器，允许在序列中的任何地方进行常数时间插入和擦除操作，并在两个方向上进行迭代。

stack

stack 是一种容器适配器，用于在LIFO（后进先出）的操作，其中元素仅从容器的一端插入和提取。

queue

queue 是一种容器适配器，用于在FIFO（先入先出）的操作，其中元素插入到容器的一端并从另一端提取。

priority_queue

set

set 是按照特定顺序存储唯一元素的容器。

multiset

map

map 是关联容器，按照特定顺序存储由 key value (键值) 和 mapped value (映射值) 组合形成的元素。

方法	含义
map	构造函数
begin	返回引用容器中第一个元素的迭代器
key_comp	返回容器用于比较键的比较对象的副本
value_comp	返回可用于比较两个元素的比较对象，以获取第一个元素的键是否在第二个元素之前
find	在容器中搜索具有等于 k（参数）的键的元素，如果找到则返回一个迭代器，否则返回 map::end 的迭代器
count	在容器中搜索具有等于 k（参数）的键的元素，并返回匹配的数量
lower_bound	返回一个非递减序列 [first, last)（参数）中的第一个大于等于值 val（参数）的位置的迭代器
upper_bound	返回一个非递减序列 [first, last)（参数）中第一个大于 val（参数）的位置的迭代器
equal_range	获取相同元素的范围，返回包含容器中所有具有与 k（参数）等价的键的元素的范围边界（pair< map<char,int>::iterator, map<char,int>::iterator >）

multimap

unordered_set

unordered_multiset

unordered_map

unordered_multimap

tuple

元组是一个能够容纳元素集合的对象。每个元素可以是不同的类型。

pair

这个类把一对值（values）结合在一起，这些值可能是不同的类型（T1 和 T2）。每个值可以被公有的成员变量first、second访问。

算法（algorithms）

// 简单查找算法，要求输入迭代器（input iterator）
find(beg, end, val); // 返回一个迭代器，指向输入序列中第一个等于 val 的元素，未找到返回 end
find_if(beg, end, unaryPred); // 返回一个迭代器，指向第一个满足 unaryPred 的元素，未找到返回 end
find_if_not(beg, end, unaryPred); // 返回一个迭代器，指向第一个令 unaryPred 为 false 的元素，未找到返回 end
count(beg, end, val); // 返回一个计数器，指出 val 出现了多少次
count_if(beg, end, unaryPred); // 统计有多少个元素满足 unaryPred
all_of(beg, end, unaryPred); // 返回一个 bool 值，判断是否所有元素都满足 unaryPred
any_of(beg, end, unaryPred); // 返回一个 bool 值，判断是否任意（存在）一个元素满足 unaryPred
none_of(beg, end, unaryPred); // 返回一个 bool 值，判断是否所有元素都不满足 unaryPred

// 查找重复值的算法，传入向前迭代器（forward iterator）
adjacent_find(beg, end); // 返回指向第一对相邻重复元素的迭代器，无相邻元素则返回 end
adjacent_find(beg, end, binaryPred); // 返回指向第一对相邻重复元素的迭代器，无相邻元素则返回 end
search_n(beg, end, count, val); // 返回一个迭代器，从此位置开始有 count 个相等元素，不存在则返回 end
search_n(beg, end, count, val, binaryPred); // 返回一个迭代器，从此位置开始有 count 个相等元素，不存在则返回 end

// 查找子序列算法，除 find_first_of（前两个输入迭代器，后两个前向迭代器） 外，都要求两个前向迭代器
search(beg1, end1, beg2, end2); // 返回第二个输入范围（子序列）在爹一个输入范围中第一次出现的位置，未找到则返回 end1
search(beg1, end1, beg2, end2, binaryPred); // 返回第二个输入范围（子序列）在爹一个输入范围中第一次出现的位置，未找到则返回 end1
find_first_of(beg1, end1, beg2, end2); // 返回一个迭代器，指向第二个输入范围中任意元素在第一个范围中首次出现的位置，未找到则返回end1
find_first_of(beg1, end1, beg2, end2, binaryPred); // 返回一个迭代器，指向第二个输入范围中任意元素在第一个范围中首次出现的位置，未找到则返回end1
find_end(beg1, end1, beg2, end2); // 类似 search，但返回的最后一次出现的位置。如果第二个输入范围为空，或者在第一个输入范围为空，或者在第一个输入范围中未找到它，则返回 end1
find_end(beg1, end1, beg2, end2, binaryPred); // 类似 search，但返回的最后一次出现的位置。如果第二个输入范围为空，或者在第一个输入范围为空，或者在第一个输入范围中未找到它，则返回 end1

// 其他只读算法，传入输入迭代器
for_each(beg, end, unaryOp); // 对输入序列中的每个元素应用可调用对象 unaryOp，unaryOp 的返回值被忽略
mismatch(beg1, end1, beg2); // 比较两个序列中的元素。返回一个迭代器的 pair，表示两个序列中第一个不匹配的元素
mismatch(beg1, end1, beg2, binaryPred); // 比较两个序列中的元素。返回一个迭代器的 pair，表示两个序列中第一个不匹配的元素
equal(beg1, end1, beg2); // 比较每个元素，确定两个序列是否相等。
equal(beg1, end1, beg2, binaryPred); // 比较每个元素，确定两个序列是否相等。

// 二分搜索算法，传入前向迭代器或随机访问迭代器（random-access iterator），要求序列中的元素已经是有序的。通过小于运算符（<）或 comp 比较操作实现比较。
lower_bound(beg, end, val); // 返回一个非递减序列 [beg, end) 中的第一个大于等于值 val 的位置的迭代器，不存在则返回 end
lower_bound(beg, end, val, comp); // 返回一个非递减序列 [beg, end) 中的第一个大于等于值 val 的位置的迭代器，不存在则返回 end
upper_bound(beg, end, val); // 返回一个非递减序列 [beg, end) 中第一个大于 val 的位置的迭代器，不存在则返回 end
upper_bound(beg, end, val, comp); // 返回一个非递减序列 [beg, end) 中第一个大于 val 的位置的迭代器，不存在则返回 end
equal_range(beg, end, val); // 返回一个 pair，其 first 成员是 lower_bound 返回的迭代器，其 second 成员是 upper_bound 返回的迭代器
binary_search(beg, end, val); // 返回一个 bool 值，指出序列中是否包含等于 val 的元素。对于两个值 x 和 y，当 x 不小于 y 且 y 也不小于 x 时，认为它们相等。

// 只写不读算法，要求输出迭代器（output iterator）
fill(beg, end, val); // 将 val 赋予每个元素，返回 void
fill_n(beg, cnt, val); // 将 val 赋予 cnt 个元素，返回指向写入到输出序列最有一个元素之后位置的迭代器
genetate(beg, end, Gen); // 每次调用 Gen() 生成不同的值赋予每个序列，返回 void
genetate_n(beg, cnt, Gen); // 每次调用 Gen() 生成不同的值赋予 cnt 个序列，返回指向写入到输出序列最有一个元素之后位置的迭代器

// 使用输入迭代器的写算法，读取一个输入序列，将值写入到一个输出序列（dest）中
copy(beg, end, dest); // 从输入范围将元素拷贝所有元素到 dest 指定定的目的序列
copy_if(beg, end, dest, unaryPred); // 从输入范围将元素拷贝满足 unaryPred 的元素到 dest 指定定的目的序列
copy_n(beg, n, dest); // 从输入范围将元素拷贝前 n 个元素到 dest 指定定的目的序列
move(beg, end, dest); // 对输入序列中的每个元素调用 std::move，将其移动到迭代器 dest 开始始的序列中
transform(beg, end, dest, unaryOp); // 调用给定操作（一元操作），并将结果写到dest中
transform(beg, end, beg2, dest, binaryOp); // 调用给定操作（二元操作），并将结果写到dest中
replace_copy(beg, end, dest, old_val, new_val); // 将每个元素拷贝到 dest，将等于 old_val 的的元素替换为 new_val
replace_copy_if(beg, end, dest, unaryPred, new_val); // 将每个元素拷贝到 dest，将满足 unaryPred 的的元素替换为 new_val
merge(beg1, end1, beg2, end2, dest); // 两个输入序列必须都是有序的，用 < 运算符将合并后的序列写入到 dest 中
merge(beg1, end1, beg2, end2, dest, comp); // 两个输入序列必须都是有序的，使用给定的比较操作（comp）将合并后的序列写入到 dest 中

// 使用前向迭代器的写算法，要求前向迭代器
iter_swap(iter1, iter2); // 交换 iter1 和 iter2 所表示的元素，返回 void
swap_ranges(beg1, end1, beg2); // 将输入范围中所有元素与 beg2 开始的第二个序列中所有元素进行交换。返回递增后的的 beg2，指向最后一个交换元素之后的位置。
replace(beg, end, old_val, new_val); // 用 new_val 替换等于 old_val 的每个匹配元素
replace_if(beg, end, unaryPred, new_val); // 用 new_val 替换满足 unaryPred 的每个匹配元素

// 使用双向迭代器的写算法，要求双向选代器（bidirectional iterator）
copy_backward(beg, end, dest); // 从输入范围中拷贝元素到指定目的位置。如果范围为空,则返回值为 dest；否则，返回值表示从 *beg 中拷贝或移动的元素。
move_backward(beg, end, dest);  // 从输入范围中移动元素到指定目的位置。如果范围为空,则返回值为 dest；否则,返回值表示从 *beg 中拷贝或移动的元素。
inplace_merge(beg, mid, end); // 将同一个序列中的两个有序子序列合并为单一的有序序列。beg 到 mid 间的子序列和 mid 到 end 间的子序列被合并，并被写入到原序列中。使用 < 比较元素。
inplace_merge(beg, mid, end, comp); // 将同一个序列中的两个有序子序列合并为单一的有序序列。beg 到 mid 间的子序列和 mid 到 end 间的子序列被合并，并被写入到原序列中。使用给定的 comp 操作。

// 划分算法，要求双向选代器（bidirectional iterator）
is_partitioned(beg, end, unaryPred); // 如果所有满足谓词 unaryPred 的元素都在不满足 unarypred 的元素之前，则返回 true。若序列为空，也返回 true
partition_copy(beg, end, dest1, dest2, unaryPred); // 将满足 unaryPred 的元素拷贝到到 dest1，并将不满足 unaryPred 的元素拷贝到到 dest2。返回一个迭代器 pair，其 first 成员表示拷贝到 dest1 的的元素的末尾，second 表示拷贝到 dest2 的元素的末尾。
partitioned_point(beg, end, unaryPred); // 输入序列必须是已经用 unaryPred 划分过的。返回满足  unaryPred 的范围的尾后迭代器。如果返回的迭代器不是 end，则它指向的元素及其后的元素必须都不满足 unaryPred
stable_partition(beg, end, unaryPred); // 使用 unaryPred 划分输入序列。满足 unaryPred 的元素放置在序列开始，不满足的元素放在序列尾部。返回一个迭代器，指向最后一个满足 unaryPred 的元素之后的位置如果所有元素都不满足 unaryPred，则返回 beg
partition(beg, end, unaryPred); // 使用 unaryPred 划分输入序列。满足 unaryPred 的元素放置在序列开始，不满足的元素放在序列尾部。返回一个迭代器，指向最后一个满足 unaryPred 的元素之后的位置如果所有元素都不满足 unaryPred，则返回 beg

// 排序算法，要求随机访问迭代器（random-access iterator）
sort(beg, end); // 排序整个范围
stable_sort(beg, end); // 排序整个范围（稳定排序）
sort(beg, end, comp); // 排序整个范围
stable_sort(beg, end, comp); // 排序整个范围（稳定排序）
is_sorted(beg, end); // 返回一个 bool 值，指出整个输入序列是否有序
is_sorted(beg, end, comp); // 返回一个 bool 值，指出整个输入序列是否有序
is_sorted_until(beg, end); // 在输入序列中査找最长初始有序子序列，并返回子序列的尾后迭代器
is_sorted_until(beg, end, comp); // 在输入序列中査找最长初始有序子序列，并返回子序列的尾后迭代器
partial_sort(beg, mid, end); // 排序 mid-beg 个元素。即，如果 mid-beg 等于 42，则此函数将值最小的 42 个元素有序放在序列前 42 个位置
partial_sort(beg, mid, end, comp); // 排序 mid-beg 个元素。即，如果 mid-beg 等于 42，则此函数将值最小的 42 个元素有序放在序列前 42 个位置
partial_sort_copy(beg, end, destBeg, destEnd); // 排序输入范围中的元素，并将足够多的已排序元素放到 destBeg 和 destEnd 所指示的序列中
partial_sort_copy(beg, end, destBeg, destEnd, comp); // 排序输入范围中的元素，并将足够多的已排序元素放到 destBeg 和 destEnd 所指示的序列中
nth_element(beg, nth, end); // nth 是一个迭代器，指向输入序列中第 n 大的元素。nth 之前的元素都小于等于它，而之后的元素都大于等于它
nth_element(beg, nth, end, comp); // nth 是一个迭代器，指向输入序列中第 n 大的元素。nth 之前的元素都小于等于它，而之后的元素都大于等于它

// 使用前向迭代器的重排算法。普通版本在输入序列自身内部重拍元素，_copy 版本完成重拍后写入到指定目的序列中，而不改变输入序列
remove(beg, end, val); // 通过用保留的元素覆盖要删除的元素实现删除 ==val 的元素，返回一个指向最后一个删除元素的尾后位置的迭代器
remove_if(beg, end, unaryPred); // 通过用保留的元素覆盖要删除的元素实现删除满足 unaryPred 的元素，返回一个指向最后一个删除元素的尾后位置的迭代器
remove_copy(beg, end, dest, val); // 通过用保留的元素覆盖要删除的元素实现删除 ==val 的元素，返回一个指向最后一个删除元素的尾后位置的迭代器
remove_copy_if(beg, end, dest, unaryPred); // 通过用保留的元素覆盖要删除的元素实现删除满足 unaryPred 的元素，返回一个指向最后一个删除元素的尾后位置的迭代器
unique(beg, end); // 通过对覆盖相邻的重复元素（用 == 确定是否相同）实现重排序列。返回一个迭代器，指向不重复元素的尾后位置
unique (beg, end, binaryPred); // 通过对覆盖相邻的重复元素（用 binaryPred 确定是否相同）实现重排序列。返回一个迭代器，指向不重复元素的尾后位置
unique_copy(beg, end, dest); // 通过对覆盖相邻的重复元素（用 == 确定是否相同）实现重排序列。返回一个迭代器，指向不重复元素的尾后位置
unique_copy_if(beg, end, dest, binaryPred); // 通过对覆盖相邻的重复元素（用 binaryPred 确定是否相同）实现重排序列。返回一个迭代器，指向不重复元素的尾后位置
rotate(beg, mid, end); // 围绕 mid 指向的元素进行元素转动。元素 mid 成为为首元素，随后是 mid+1 到到 end 之前的元素，再接着是 beg 到 mid 之前的元素。返回一个迭代器，指向原来在 beg 位置的元素
rotate_copy(beg, mid, end, dest); // 围绕 mid 指向的元素进行元素转动。元素 mid 成为为首元素，随后是 mid+1 到到 end 之前的元素，再接着是 beg 到 mid 之前的元素。返回一个迭代器，指向原来在 beg 位置的元素

// 使用双向迭代器的重排算法
reverse(beg, end); // 翻转序列中的元素，返回 void
reverse_copy(beg, end, dest);; // 翻转序列中的元素，返回一个迭代器，指向拷贝到目的序列的元素的尾后位置

// 使用随机访问迭代器的重排算法
random_shuffle(beg, end); // 混洗输入序列中的元素，返回 void
random_shuffle(beg, end, rand); // 混洗输入序列中的元素，rand 接受一个正整数的随机对象，返回 void
shuffle(beg, end, Uniform_rand); // 混洗输入序列中的元素，Uniform_rand 必须满足均匀分布随机数生成器的要求，返回 void

// 最小值和最大值，使用 < 运算符或给定的比较操作 comp 进行比较
min(val1, va12); // 返回 val1 和 val2 中的最小值，两个实参的类型必须完全一致。参数和返回类型都是 const的引引用，意味着对象不会被拷贝。下略
min(val1, val2, comp);
min(init_list);
min(init_list, comp);
max(val1, val2);
max(val1, val2, comp);
max(init_list);
max(init_list, comp);
minmax(val1, val2); // 返回一个 pair，其 first 成员为提供的值中的较小者，second 成员为较大者。下略
minmax(vall, val2, comp);
minmax(init_list);
minmax(init_list, comp);
min_element(beg, end); // 返回指向输入序列中最小元素的迭代器
min_element(beg, end, comp); // 返回指向输入序列中最小元素的迭代器
max_element(beg, end); // 返回指向输入序列中最大元素的迭代器
max_element(beg, end, comp); // 返回指向输入序列中最大元素的迭代器
minmax_element(beg, end); // 返回一个 pair，其中 first 成员为最小元素，second 成员为最大元素
minmax_element(beg, end, comp); // 返回一个 pair，其中 first 成员为最小元素，second 成员为最大元素

// 字典序比较，根据第一对不相等的元素的相对大小来返回结果。如果第一个序列在字典序中小于第二个序列，则返回 true。否则，返回 fa1se。如果个序列比另一个短，且所有元素都与较长序列的对应元素相等，则较短序列在字典序中更小。如果序列长度相等，且对应元素都相等，则在字典序中任何一个都不大于另外一个。
lexicographical_compare(beg1, end1, beg2, end2);
lexicographical_compare(beg1, end1, beg2, end2, comp);