如何使用C++模板庫（STL）？

C++ 標準範本庫 (STL) 是一組容器、演算法和迭代器，可用於管理和操作資料。 STL 容器（例如 vector、list、map 和 set）提供自動記憶體管理、類型安全性和各種操作。 STL 演算法執行常用操作（如排序、尋找和轉換）。 STL 迭代器允許遍歷容器中的元素。綜合使用這些功能，可以編寫高效、易於維護的程式碼，例如對學生成績進行排序和分組。

如何使用C++ 標準範本函式庫(STL)

STL 是C++ 標準函式庫中的一組強大的容器、演算法和迭代器，可以幫助您編寫高效、可維護的程式碼。在本教程中，我們將探討如何使用 STL 的一些基本功能。

STL 容器

STL 容器用於儲存和管理數據，非常類似於陣列。但是，容器提供了額外的功能，例如：

• 自動記憶體管理：STL 容器會自動分配和釋放儲存資料的內存，無需手動管理。
• 類型安全：容器僅允許儲存特定類型的數據，確保程式碼安全性和可靠性。
• 多種操作：容器提供了一系列操作，例如插入、刪除、尋找和排序。

常用的 STL 容器包含：

• vector：一個可變大小的陣列，儲存相同類型的資料元素。
• list：一個雙向鍊錶，支援快速插入和刪除。
• map：一個關聯容器，儲存鍵值對，並按鍵排序。
• set：一個關聯容器，儲存唯一鍵，並且按鍵排序。

建立 STL 容器

要建立 STL 容器，您只需指定其類型和元素類型。例如，要建立 vector，您可以使用下列語法：

std::vector<int> myVector;

使用 STL 容器

建立 STL 容器後，您可以使用一系列操作對其進行操作。例如，要為vector 新增元素，您可以使用push_back() 方法：

myVector.push_back(10);

要存取容器中的元素，您可以使用其索引，類似於陣列：

int firstElement = myVector[0];

STL 演算法

STL 演算法提供了一組內建函數來執行對容器的常用操作，例如排序、尋找和轉換。例如，要對vector 進行排序，可以使用sort() 演算法：

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

STL 迭代器

STL 迭代器允許您遍歷容器中的元素。迭代器是一個指向容器中元素的對象，並且它可以指向容器中的下一個元素。例如，要遍歷vector，您可以使用begin() 和end() 方法取得其迭代器，然後使用++ 運算子遞增迭代器：

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

實戰案例

以下是如何在實際場景中使用STL 的一個範例：

我們有一個學生成績列表，我們需要根據成績將他們排序和分組。我們可以使用STL 的map 和sort 演算法來實現此目的：

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;
  }
}

此程式碼建立了一個map 來儲存學生的分數和姓名，並使用std::sort() map 進行排序。然後它遍歷已排序的 map 並列印出每個組的學生名單。

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