STL是Standard Template Library的簡稱，中文名標準模板庫。

從根本上說，STL是一些“容器”的集合，這些“容器”有list,vector,set,map等，STL也是演算法和其他一些元件的集合。STL現在是C++的一部分，因此不用安裝額外的庫檔案。

在C++標準中，STL被組織為下面的17個標頭檔案：

<algorithm>、<deque>、<functional>、<iterator>、<array>、<vector>、<list>、<forward_list>、<map>、<unordered_map>、<memory>、<numeric>、<queue>、<set>、<unordered_set>、<stack>和<utility>。

一、vector

1. vector的自我介紹

• vector是向量的意思，可以理解為“可變長度的陣列”。
• 就像陣列一樣，vector也採用的連續儲存空間來儲存元素。也就是意味著可以採用下標對vector的元素進行訪問，和陣列一樣高效。但是又不像陣列，它的大小是可以動態改變的，而且它的大小會被容器自動處理。
• 相當於一個動態陣列，在你不知道需要的陣列有多大時可以使用它來節省很多空間。在ACM中常常會出現記憶體溢位（out of memory）的問題導致WA（wrong answer），而使用vector就能節省很多記憶體。
• 使用vector要在程式開頭加上#include<vector>來包含需要的標頭檔案，還有加上“using namespace std;”，這樣就可以在程式碼中使用vector了。

2.vector的定義

• 定義一個vector:

vector<typename> vectorname;

• 這個定義相當於定義了一個一維的陣列vectorname[SIZE],只不過這個SIZE的長度是可以改變的，隨著你“加入”進去數的個數而改變。所謂“可變長度的陣列”。
• 和一維的陣列一樣，這裡的typename可以是任何的型別，如int,double,char,string，long long ,也可以是結構體，甚至是STL的容器如vector，set,queue,stack等。注意！如果typename也是一個容器的話，比如vector<vector<int> > vectorname,要在兩個`<`符號之間加上一個空格，否則編譯時會誤以為是位移操作。

3.vector的建立

vector<double> vec1; // 建立一個空的double向量
vector<int> vec(66); // 建立一個初始大小為66的int向量
vector<double> vec2(vec1); // 建立一個double型的vec2,並用vec1去初始化vec2
vector<char> vec(10,`k`); // 建立一個含有10個char型資料的vector，並全部初始化為`k`
vector<int> vec(10,1);//建立一個初始大小為10的並且值都是1的vector
vector<int> vec2(vec1.begin(),vec1.begin()+3);//用向量vec1的第0個到第2個值初始化vec2
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
vector<int> vec(arr, arr + 5); //將arr陣列的元素用於初始化vec向量,末尾指標指向結束元素
//的下一個
vector<int> vec(&arr[1], &arr[4]); //將arr[1]~arr[4]範圍內的元素作為vec的初始值，不包含arr[4]，
//原因如上

4.特別的，元素為vector的vector陣列

• （其實就是vector的二維陣列）和vector陣列！ 如果typename是vector，那麼就這麼定義vector<vector<int> > vectorname; 注意在相鄰的`>`之間要加空格。 這個就像二維陣列的定義，其中一維是一個元素是vector的vector陣列。可以把vector陣列 當作兩個維長度都可變的二維陣列理解。vector陣列的定義vector<typename> Arrayname[arraySize]; 比如，vector<int> vec[66]; 這樣Arrayname[0]~Arrayname[arraySize-1]中每一個都是vector容器。 而vector<vector<int> > vectorname不同的地方時，前者的第一維長度已經固定為arraySize了， 後者卻是兩個維度都可變長的陣列。哈哈哈，用你的大腦，發揮空間想象能力，出現了什麼圖形？ 很神奇是不是！

5.vector容器內元素的訪問形式

• vector一般有兩種訪問形式：通過下標訪問或者是通過迭代器訪問。

(1)通過下標訪問

和訪問普通陣列是一樣的，一個已經定義的vector<typename> vec的vector容器，直接訪問vec[index]就可以了（比如 vec[0],vec[1])。需要注意的一點是，首先這個vec得有size!!!橋黑板!什麼意思呢？就是如果一開始你定義了 比如vector<int> vec1;直接使用vec[0]是不對的！因為裡面還沒有長度啊！開始用的時候我就經常犯這個錯誤（尷尬） 。所以可以通過下標訪問的範圍是從0~vec.size()-1.

(2)通過迭代器訪問

• 啥叫迭代器啊？好可怕~就理解為指標吧，不去考慮細節，兩者是一樣的(包括在java中最近遇見的引用，這簡直是三胞胎！）。 定義如下： vector<typename>::iterator it;(it就是變數名，一般預設都寫成it) 這樣it就是一個vector<typename>::iterator 型的變數了(hhh,這個名字好長啊)，其中，typename就是定義vector時 寫的型別。比如： vector<double>::iterator it; vector<int> vec; vector<int>::iterator it2; it2=vec.begin();(或者合成一條：vector<int>::iterator it2=vec.begin(); ) 這樣就得到了迭代器it(or it2)，並且可以通過*it來訪問vector裡的元素。

vector<int> vec;
vector<int>::iterator it;
for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)//vector的迭代器不支援it<vec.end()寫法，因此迴圈中只能用it!=end()
cout << *it << endl;
//或者
vector<int>::iterator it=vec.begin();
for(int i=0;i<vec.size();i++){
printf("%d ",*(it+i));//橋黑板！！在STL容器中，只有vector和string這兩個好基友，才允許使用vev.begin()+3這種迭代器加上整
//數的寫法，只有這倆。
//從這裡可以看出，vec[i]和*(vec.begin()+i)是等價的
}
//或者
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
cout << vec.at(i) << endl;//見下文分解
}

好了，終於說完訪問形式了，可以介紹基本操作啦！

6.vector的基本操作

(1)對容量的操作

• 得到向量的大小： vec.size();
• 得到向量最大可以是多大： vec.max_size();
• 重新設定容器size的大小： vec.resize(num);
• 重新設定容器capacity的大小： vec.reserve(num);
• 向量真實大小： vec.capacity();
• 判斷向量是否為空： vec.empty();

注：關於resize()和reverse(),我覺得記住一點就行了，容器呼叫resize()函式後， 所有的空間都已經初始化了，所以可以直接訪問。比如： vector<int> vet; vec.resize(100); vec[0]=1;//合法語句！ 而reserve()函式預分配出的空間沒有被初始化，所以不可訪問。 推薦一個關於resize()和reserve()寫的不錯的部落格vector中resize()和reserve()區別

(2)修改元素

• 多個元素賦值： vec.assign(); //類似於初始化時用陣列進行賦值
• 末尾新增元素： vec.push_back(i)//在末尾新增元素i
• 末尾刪除元素： vec.pop_back();
• 任意位置插入元素： vec.insert(it,x);

1. 用來向vector的任意迭代器（見上文）it處插入一個元素x,時間複雜度O(N);

• 任意位置刪除元素： vec.erase();

1. erease(it)即刪除迭代器為it處的元素；
2. erase(first,last)即刪除[first,last)內的所有元素；(老美的左閉右開，你懂的）

• 交換兩個向量的元素： vec.swap();//不多講，用的真的很少。同樣，推薦部落格vector利用swap()函式進行記憶體的釋放

（3）驚現迭代器

開始指標：vec.begin();
末尾指標：vec.end(); //指向最後一個元素的下一個位置
指向常量的開始指標： vec.cbegin(); //意思就是不能通過這個指標來修改所指的內容，但還是可以通過其他方式修改的，而且指標也是可以移動的。（用的很少，不妨先忽略吧）
指向常量的末尾指標： vec.cend();（同上，不多說）

（4）元素的訪問

下標訪問： vec[1]; //橋黑板！！並不會檢查是否越界
at方法訪問： vec.at(1); //以上兩者的區別就是at會檢查是否越界，是則丟擲out of range異常
訪問第一個元素： vec.front();
訪問最後一個元素： vec.back();
返回一個指標： int* p = vec.data(); //可行的原因在於vector在記憶體中就是一個連續儲存的陣列，所以可以返回一個指標指向這個陣列。這是是C++11的特性。（可忽略）

（5）一些演算法

• 遍歷元素

Cvector<int>::iterator it; 
for (it = vec.begin();it != vec.end(); it++)
    cout << *it << endl;
//或者
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
     cout << vec.at(i) << endl; 
}

• 元素翻轉

C#include <algorithm>
reverse(vec.begin(), vec.end());

• 元素排序

C#include <algorithm> 
sort(vec.begin(), vec.end()); //採用的是從小到大的排序 
//如果想從大到小排序，可以採用上面反轉函式，也可以採用下面方法: 
bool Comp(const int& a, const int& b) {//固定套路，要加上const，意思是不能修改引用 
return a > b; 
} 
sort(vec.begin(), vec.end(), Comp);

7.vector的用武之地

（1）儲存資料

• vector本身可以作為陣列使用，而且在一些元素個數不確定的場合可以很好的節省空間。
• 有些場合需要根據一些條件把部分資料輸出在同一行，資料中間用空格隔開。由於輸出的資料個數是不確定的，為了跟方便的處理最後一個滿足條件的資料後面不輸出額外的空格，可以先用vector記錄所有需要輸出的資料，然後一次性輸出。
• 有強大的方法可以呼叫（媽呀，java學多了，請不要噴我，暫且就叫方法吧，介紹如上vector的基本操作（1）~（4））

( 2 )用鄰接表儲存圖

• 使用vector實現鄰接表可以有效避免指標，而且更容易把握。

哈哈哈，終於結束啦（喝口水）。
好了，說了這麼多，當然廢話也不少~~
來幾道題目吧！
PAT A1039. Course List for Student (25)

PAT A1047. Student List for Course (25)

參考：C++ STL之vector用法總結
《演算法筆記》（胡凡，曽磊）