[ C++ ] C++의 단짝 STL 🧏🏻‍♀️

DALL·E가 만들어준 썸네일 사진 ㅎㅎ

 

💁🏻‍♀️ What is STL ?

표준 템플릿 라이브러리(Standard Template Library, STL)는 C++의 일부로, 여러 가지 범용 데이터 구조와 알고리즘을 제공하는 라이브러리이다.

 

📦 컨테이너

1. vector: 가변 크기의 배열을 제공. 빠른 무작위 접근이 가능하며, 뒤쪽에 요소를 추가하거나 제거하는 연산에 효율적이다.

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    vec.push_back(6); // 벡터 끝에 6 추가
    cout << "The vector contains: ";
    for(int n : vec) {
        cout << n << ' ';
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: The vector contains: 1 2 3 4 5 6
}

 

2. deque: 양쪽 끝에서 요소를 추가하거나 제거할 수 있는 더블 엔디드 큐이다.

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

int main() {
    deque<int> d = {2, 3, 4};
    d.push_front(1); // 맨 앞에 요소 추가
    d.push_back(5); // 맨 뒤에 요소 추가
    cout << "The deque is: ";
    for(int n : d) {
        cout << n << ' ';
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: The deque is: 1 2 3 4 5
}

 

3. list: 양방향 연결 리스트로, 리스트 양쪽 끝 뿐만 아니라 중간에 요소를 추가하거나 제거하는 연산에 효율적이다.

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main() {
    list<int> lst = {2, 4, 6, 8};
    lst.push_front(1); // 맨 앞에 요소 추가
    lst.push_back(9); // 맨 뒤에 요소 추가
    cout << "The list is: ";
    for(int n : lst) {
        cout << n << ' ';
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: The list is: 1 2 4 6 8 9
}

 

 

4. map: 키-값 쌍을 저장하는 균형 이진 탐색 트리 기반의 연관 컨테이너이다.

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int main() {
    map<string, int> ageMap;
    ageMap["Alice"] = 30;
    ageMap["Bob"] = 25
;
cout << "Alice's age: " << ageMap["Alice"] << endl;
cout << "Bob's age: " << ageMap["Bob"] << endl;
return 0; // 출력 결과: Alice's age: 30 // Bob's age: 25
}

 

5. set: 키만을 저장하는 균형 이진 탐색 트리 기반의 컨테이너로, 모든 키는 유일하다.

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    set<int> myset;
    myset.insert(3);
    myset.insert(1);
    myset.insert(7); // set은 자동으로 정렬됨

    cout << "Elements in set: ";
    for(int element : myset) {
        cout << element << ' ';
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: Elements in set: 1 3 7
}

 

6. unordered_map와 unordered_set: 해시 테이블을 사용하여 구현된 연관 컨테이너로, 빠른 접근 시간을 제공한다.

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
using namespace std;

int main() {
    unordered_map<string, int> umap;
    umap["one"] = 1;
    umap["two"] = 2;
    umap["three"] = 3;

    cout << "unordered_map elements: ";
    for(auto &pair : umap) {
        cout << pair.first << "=>" << pair.second << ' ';
    }
    cout << endl;

    unordered_set<int> uset = {4, 2, 1};
    cout << "unordered_set elements: ";
    for(int element : uset) {
        cout << element << ' ';
    }
    cout << endl;

    return 0; // 출력 결과: unordered_map elements: one=>1 two=>2 three=>3 
              //           unordered_set elements: 1 2 4
}

 

7.stack과 queue: 각각 후입선출(LIFO) 및 선입선출(FIFO) 정책을 구현하는 컨테이너 어댑터이다.

// stack
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

int main() {
    stack<int> st;
    st.push(1); // 요소 추가
    st.push(2);
    st.push(3);

    cout << "Stack elements: ";
    while (!st.empty()) {
        cout << st.top() << ' '; // 맨 위의 요소 확인
        st.pop(); // 맨 위의 요소 제거
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: Stack elements: 3 2 1
}

 

// queue
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int main() {
    queue<int> q;
    q.push(1); // 요소 추가
    q.push(2);
    q.push(3);

    cout << "Queue elements: ";
    while (!q.empty()) {
        cout << q.front() << ' '; // 맨 앞의 요소 확인
        q.pop(); // 맨 앞의 요소 제거
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: Queue elements: 1 2 3
}

 

🤖 알고리즘 

1. sort: 컨테이너 내의 요소를 정렬한다.

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {4, 1, 3, 5, 2};
    sort(vec.begin(), vec.end()); // 오름차순 정렬
    for(int v : vec) {
        cout << v << ' ';
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: 1 2 3 4 5
}

 

2. find와 binary_search: 요소를 찾는다.

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    auto it = find(vec.begin(), vec.end(), 3);
    if (it != vec.end()) {
        cout << "Element found: " << *it << endl;
    } else {
        cout << "Element not found." << endl;
    }
kotlin
Copy code
return 0; // 출력 결과: Element found: 3
}

 

3. accumulate: 컨테이너 내의 요소들의 합을 계산한다.

#include <numeric>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = accumulate(vec.begin(), vec.end(), 0);
    cout << "Sum of elements: " << sum << endl;
    return 0; // 출력 결과: Sum of elements: 15
}

 

4. replace와 replace_if: 특정 조건에 맞는 요소를 다른 값으로 교체한다.

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 3};
    replace(vec.begin(), vec.end(), 3, 8); // 모든 3을 8로 교체
    for(int v : vec) {
        cout << v << ' ';
    }
    cout << endl;
    return 0; // 출력 결과: 1 2 8 4 5 8
}

 

5. count와 count_if: 특정 조건을 만족하는 요소의 개수를 계산한다.

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 3};
    int cnt = count(vec.begin(), vec.end(), 3);
    cout << "Number of occurrences of 3: " << cnt << endl;
    return 0; // 출력 결과: Number of occurrences of 3: 2
}

 

6. next_permutation: 주어진 범위의 요소들의 가능한 순열을 생성한다.

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3};
    cout << "The 3! possible permutations with 3 elements:\n";
    do {
        for(int v : vec) {
            cout << v << ' ';
        }
        cout << endl;
    } while(next_permutation(vec.begin(), vec.end()));
    return 0; // 출력 결과: 1 2 3, 1 3 2, 2 1 3, 2 3 1, 3 1 2, 3 2 1
}

 

7. lower_bound와 upper_bound: 정렬된 범위에서 특정 값의 하한과 상한을 찾는다.

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4};
    auto lower = lower_bound(vec.begin(), vec.end(), 3);
    auto upper = upper_bound(vec.begin(), vec.end(), 3);
    cout << "Lower bound for 3: " << (lower - vec.begin()) << endl;
    cout << "Upper bound for 3: " << (upper - vec.begin()) << endl;
    return 0; // 출력 결과: Lower bound for 3: 3, Upper bound for 3: 6
}

 

🔄 반복자

• STL은 컨테이너의 요소를 순회하는 데 사용되는 반복자(iterator)를 제공한다. begin(), end(), rbegin(), rend() 등의 함수를 사용해 컨테이너를 순회할 수 있다.

1. begin(): 컨테이너의 시작 지점을 가리키는 반복자를 반환한다.

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // begin() 함수를 사용하여 컨테이너의 시작 반복자를 가져옵니다.
    vector<int>::iterator it = vec.begin();
    
    // 시작부터 끝까지 순회하면서 요소 출력
    while (it != vec.end()) {
        cout << *it << ' ';
        ++it;
    }
    
    return 0; // 출력 결과: 1 2 3 4 5
}

 

2. end(): 컨테이너의 끝을 가리키는 반복자를 반환한다.

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // end() 함수를 사용하여 컨테이너의 끝 반복자를 가져옵니다.
    vector<int>::iterator it = vec.end();
    
    // 역순으로 끝부터 시작까지 순회하면서 요소 출력
    while (it != vec.begin()) {
        --it;
        cout << *it << ' ';
    }
    
    return 0; // 출력 결과: 5 4 3 2 1
}

 

 

3. rbegin(): 역방향으로 컨테이너를 순회하기 위해 사용되며, 컨테이너의 끝을 가리키는 역순환 반복자를 반환한다.

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // rbegin() 함수를 사용하여 역순환 반복자를 가져옵니다.
    vector<int>::reverse_iterator it = vec.rbegin();
    
    // 역순으로 요소 출력
    while (it != vec.rend()) {
        cout << *it << ' ';
        ++it;
    }
    
    return 0; // 출력 결과: 5 4 3 2 1
}

 

4. rend(): 역순환 반복자의 끝을 나타낸다.

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // rend() 함수를 사용하여 역순환 반복자의 끝을 가져옵니다.
    vector<int>::reverse_iterator it = vec.rend();
    
    // 역순으로 요소 출력
    while (it != vec.rbegin()) {
        --it;
        cout << *it << ' ';
    }
    
    return 0; // 출력 결과: 1 2 3 4 5
}

 

❗️ 그래서 이것만 알자는?

다 중요하지만 그래도 ~~

 

Vector, deque, List

 

- 백준 다이아 4 피셜 -