C++ STL容器核心概念与基础用法解析
STL中的容器主要划分为三大体系：顺序型、关联型及适配器型，每种类型针对不同数据操作场景进行了优化。
顺序容器
动态数组 vector
vector 是对传统C数组的增强封装，支持自动扩容和边界安全访问，适用于元素数量动态变化的场景。
// 初始化方式多样
std::vector<double> v1; // 空容器
std::vector<double> v2(8, 3.14); // 8个元素，初始值为π
std::vector<std::vector<int>> grid(5, std::vector<int>(4, 0)); // 5x4二维网格
// 使用初始化列表或迭代器范围
std::vector<int> src = {10, 20, 30, 40};
std::vector<int> copy(src.begin() + 1, src.end() - 1); // [20, 30]
容量管理函数：
size()：当前元素数量capacity()：已分配内存可容纳的最大元素数reserve(n)：预分配至少n个元素的空间（不构造对象）resize(n, val)：调整元素数量，不足则填充val，超出则截断
常用操作接口：
v.push_back(99); // 尾部追加
v.pop_back(); // 删除尾部
v.insert(v.begin()+2, 77); // 在索引2处插入
v.erase(v.begin()+1); // 删除索引1处元素
v.front(); v.back(); // 首尾元素引用
v.at(3); // 安全访问，越界抛异常
算法支持（需包含<algorithm>）：
std::sort(v.begin(), v.end(), std::greater<int>()); // 降序排列
std::reverse(v.begin(), v.end()); // 反转元素顺序
双向链表 list
list 基于节点指针结构，支持任意位置O(1)插入/删除，但不支持随机访问。
std::list<std::string> names;
names.push_front("Alice");
names.push_back("Bob");
names.insert(++names.begin(), "Charlie"); // 在第二个位置插入
// 特有操作
names.merge(other_list); // 合并有序列表
names.unique(); // 删除相邻重复项
names.splice(names.end(), temp_list); // 拼接另一列表
注意：list迭代器仅支持++/--，不可使用+=算术运算。
双端队列 deque
deque 允许在首尾两端高效增删（O(1)），内部由多个固定块组成，中间插入代价较高。
std::deque<char> dq = {'a', 'b', 'c'};
dq.push_front('X'); // → ['X','a','b','c']
dq.push_back('Y'); // → ['X','a','b','c','Y']
// C++11新增内存回收
dq.shrink_to_fit(); // 释放未使用内存空间
关联容器
集合 set
基于红黑树实现，元素自动排序且唯一，适合需要去重和快速查找的场景。
std::set<int> unique_nums;
unique_nums.insert(5);
unique_nums.insert(3);
auto it = unique_nums.lower_bound(4); // 返回指向≥4的第一个元素
// 集合运算示例
std::set<int> A{1,3,5}, B{3,4,5}, result;
std::set_union(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),
std::inserter(result, result.begin()));
// result = {1,3,4,5}
映射 map
存储键值对，通过key快速检索value，支持下标操作（不存在时自动创建默认值）。
std::map<std::string, int> scores;
scores["Alice"] = 95; // 直接赋值
scores.insert({"Bob", 87}); // 插入pair
if (scores.find("Charlie") != scores.end()) {
// 存在则处理
}
scores.erase("Bob"); // 按键删除
允许重复的 multiset/multimap
功能与set/map相同，但允许多个相同键值存在，适用于统计频次等场景。
容器适配器
栈 stack
后进先出结构，默认基于deque实现：
std::stack<int> s;
s.push(10);
s.push(20);
int top_val = s.top(); // 20
s.pop(); // 移除20
队列 queue
先进先出结构：
std::queue<std::string> q;
q.push("first");
q.push("second");
std::cout << q.front(); // "first"
q.pop();
优先队列 priority_queue
默认最大堆，可通过自定义比较器改变排序规则：
// 最小堆实现
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>> min_heap;
min_heap.push(3);
min_heap.push(1);
min_heap.push(4);
std::cout << min_heap.top(); // 输出1
