如何使用C++模板库（STL）？

C++ 标准模板库 (STL) 是一组容器、算法和迭代器，可用于管理和操作数据。STL 容器（例如 vector、list、map 和 set）提供自动内存管理、类型安全和各种操作。STL 算法执行常用操作（如排序、查找和转换）。STL 迭代器允许遍历容器中的元素。综合使用这些功能，可以编写高效、易于维护的代码，例如对学生成绩进行排序和分组。

如何使用 C++ 标准模板库 (STL)

STL 是 C++ 标准库中的一组强大的容器、算法和迭代器，可以帮助您编写高效、可维护的代码。在本教程中，我们将探讨如何使用 STL 的一些基本功能。

STL 容器

STL 容器用于存储和管理数据，非常类似于数组。但是，容器提供了额外的功能，例如：

• 自动内存管理：STL 容器会自动分配和释放存储数据的内存，无需手动管理。
• 类型安全：容器仅允许存储特定类型的数据，确保代码安全性和可靠性。
• 多种操作：容器提供了一系列操作，例如插入、删除、查找和排序。

常用的 STL 容器包括：

• vector：一个可变大小的数组，存储同一类型的数据元素。
• list：一个双向链表，支持快速插入和删除。
• map：一个关联容器，存储键值对，并按键排序。
• set：一个关联容器，存储唯一键，并且按键排序。

创建 STL 容器

要创建 STL 容器，您只需指定其类型和元素类型。例如，要创建 vector，您可以使用以下语法：

std::vector<int> myVector;

使用 STL 容器

创建 STL 容器后，您可以使用一系列操作对其进行操作。例如，要向 vector 添加元素，您可以使用 push_back() 方法：

myVector.push_back(10);

要访问容器中的元素，您可以使用其索引，类似于数组：

int firstElement = myVector[0];

STL 算法

STL 算法提供了一组内置函数来执行对容器的常用操作，例如排序、查找和转换。例如，要对 vector 进行排序，可以使用 sort() 算法：

std::sort(myVector.begin(), myVector.end());

STL 迭代器

STL 迭代器允许您遍历容器中的元素。迭代器是一个指向容器中元素的对象，并且它可以指向容器中的下一个元素。例如，要遍历 vector，您可以使用 begin() 和 end() 方法获取其迭代器，然后使用 ++ 运算符递增迭代器：

for (std::vector<int>::iterator it = myVector.begin(); it != myVector.end(); ++it) {
  std::cout << *it << std::endl;
}

实战案例

以下是如何在实际场景中使用 STL 的一个示例：

我们有一个学生成绩列表，我们需要根据成绩对他们进行排序和分组。我们可以使用 STL 的 map 和 sort 算法来实现此目的：

std::map<int, std::vector<std::string>> students;

// 添加学生和成绩
students[90] = {"John", "Mary"};
students[80] = {"Alice", "Bob"};

// 对成绩进行排序
std::map<int, std::vector<std::string>> sortedStudents(students.begin(), students.end());

// 分组学生
for (const auto& [grade, students] : sortedStudents) {
  std::cout << "Grade: " << grade << std::endl;
  for (const auto& student : students) {
    std::cout << "- " << student << std::endl;
  }
}

此代码创建了一个 map 来存储学生的分数和姓名，并使用 std::sort() 对 map 进行排序。然后它遍历已排序的 map 并打印出每个组的学生名单。

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