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C++ STL 常用容器用法总结

总结了 C++ STL 中常用容器的用法，包括 map、unordered_map、stack、vector、queue、deque、priority_queue 和 set。详细说明了各容器的定义、核心函数及代码示例。Map 基于红黑树有序存储，Unordered_map 基于哈希表无序且查找快。Stack 和 Queue 分别为先进后出和先进先出结构。Vector 为动态数组，Deque 支持两端操作。Priority_queue 自动排序。Set 去重有序。文中还涉及 rand/srand 随机数生成基础。

GitMaster发布于 2026/3/26更新于 2026/10/26101 浏览

C++ STL 常用容器用法总结

1. map 用法

定义

map 是 STL 的一个关联容器，它提供一对一的映射。第一个可以称为关键字 (key)，每个关键字只能在 map 中出现一次；第二个称为该关键字的值 (value)。map 是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。

map 可以自动建立 Key-value 的对应，key 和 value 可以是任意类型。根据 key 值快速查找记录，查找的复杂度基本是 log(n)。快速插入 Key-Value 记录。快速删除记录，根据 Key 修改 value 记录，遍历所有记录。

map 内部实现了一个红黑树（红黑树是非严格平衡二叉搜索树，而 AVL 是严格平衡二叉搜索树），红黑树具有自动排序的功能，因此 map 内部的所有元素都是有序的，红黑树的每一个节点都代表着 map 的一个元素。

函数方法

函数说明
begin()/end()返回指向 map 头部/尾部的迭代器
clear()清空所有元素
count()查看元素是否存在，因为 map 中键是唯一的，所以存在返回 1，不存在返回 0
empty()如果 map 为空则返回 true，否则返回 false
erase(it)删除迭代器对应的键和值
erase(key)根据映射的键删除键和值
erase(first,last)删除左闭右开区间迭代器对应的键和值
find()返回键为 key 的映射的迭代器，数据不存在时，返回 mp.end()
insert()插入元素
size()返回 map 中元素的个数
lower_bound()返回一个迭代器，指向键值>= key 的第一个元素
upper_bound()返回一个迭代器，指向键值> key 的第一个元素

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
int main(){
    // 定义一个 map 对象
    map<int,string>mp1;
    //插入
    // 第一种 用 insert 函數插入 pair
    mp1.insert(pair<, string>(, ));
    
    mp(map<, string>::(, ));
    
    mp1[] = ;
    mp({,});
    
    
    
     iter = mpind();
    (iter!=mp()) cout<<<<iter->second<<endl;
     cout<<<<endl;
    
    
    iter = mpind();
    mp(iter);
    
     n = mp();
    
    
    mp(mp(), mp());
    
     Size = mp();
    
    map<,string>mp2={ {, }, {, }, {, } };
     it = mpower_bound();
     (it != mp()) {
        cout <<  << it->first <<  << it->second << endl;
    }  {
        cout <<  << endl;
    }
     ;
}
int
000
"student_zero"
// 第二种 用 insert 函数插入 value_type 数据
1.
insert
int
value_type
001
"student_one"
// 第三种 用"array"方式插入，可以覆盖以前该关键字对 应的值
123
"student_first"
1.
insert
4
"stu"
//查找元素
//当所查找的关键 key 出现时，它返回数据所在对象的位置，如果沒有，返回 iter 与 end 函数的值相同。
// find 返回迭代器指向当前查找元素的位置否则返回 map::end() 位置
auto
1.f
123
//等价于 map<int,string>::iterator iter;
if
1.
end
"Find, the value is"
else
"Do not Find"
//删除、清空
//迭代器刪除
1.f
123
1.
erase
//用关键字刪除
int
1.
erase
123
//如果刪除了會返回 1，否則返回 0
//用迭代器范围刪除 : 把整个 map 清空
1.
erase
1.
begin
1.
end
//等同于 mp1.clear()
//map 的大小，可以知道知道当前已经插入了多少数据
int
1.
size
//lower_bound()
int
2
"two"
4
"four"
5
"five"
auto
2.l
3
if
2.
end
"Key: "
", Value: "
else
"No element found."
return
0

2. unordered_map 用法

定义

unordered_map 内部实现了一个哈希表 （也叫散列表，通过把关键码值映射到 Hash 表中一个位置来访问记录，查找的时间复杂度可达到 O(1)，其在海量数据处理中有着广泛应用）。因此，其元素的排列顺序都是无序的。

因为内部实现了哈希表，因此其查找速度非常的快。

函数方法

函数说明
begin()/end()返回指向头部/尾部的迭代器
clear()清空所有元素
count()查看元素是否存在，因为 map 中键是唯一的，所以存在返回 1，不存在返回 0
empty()如果 map 为空则返回 true，否则返回 false
erase(it)删除迭代器对应的键和值
erase(key)根据映射的键删除键和值
erase(first,last)删除左闭右开区间迭代器对应的键和值
find()返回键为 key 的映射的迭代器，数据不存在时，返回 end()
insert()插入元素
size()返回 unordered_map 中元素的个数

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    unordered_map<int,string>mymap{{5,"张大"},{6,"李四"}};//使用{}赋值
    mymap[2]="张三";//使用 [] 进行单个插入，若已存在键值 2，则赋值修改，若无则插入。
    mymap.insert(pair<int ,string>(3,"陈二"));//使用 insert 插入
    //遍历输出 + 迭代器的使用
    auto iter=mymap.begin();//auto 自动识别为迭代器类型 unorder_map<int,string>::iterator
    while(iter!=mymap.end()){
        cout<<iter->first<<','<<iter->second<<endl;
        ++iter;
    }
    //查找元素并输出
    auto iterator = mymap.find(2);//find() 返回一个指向 2 的迭代器
    if (iterator != mymap.end()) cout << endl<< iterator->first << "," << iterator->second << endl;
    //迭代器
    unordered_map<key,t>::iterator it;
    (*it).first;
    (*it).second;
    (*it)
    return 0;
}

3. stack 用法

定义

stack 栈函数，实现先进后出的数据结构。

函数方法

函数说明
push()元素入栈
pop()移除栈顶元素
top()获取栈顶元素
empty()检查栈内是否为空
size()返回栈内元素的个数

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    stack<int>s;
    for(int i=0;i<5;i++){
        s.push(i);
    }
    while(!s.empty()){
        int t=s.top();
        cout<<t<<" ";
        s.pop();
    }
    //4 3 2 1 0
    return 0;
}

4. vector 用法

定义

vector 是 STL 中的一种常用的容器，长度可变（size），类似数组，可以代替长度未知的数组。

函数方法

函数说明
begin()/end()返回指向头部/尾部的迭代器
clear()清空所有元素
empty()如果 vector 为空则返回 true，否则返回 false
erase(it)删除向量中迭代器指向元素
push_back()向量尾部增加一个元素
pop_back()删除向量中最后一个元素
insert(it,x)插入元素
size()返回 vector 中元素的个数

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int n;
    vector<int>a;
    a.push_back(200);
    a.push_back(20);
    a.push_back(300);
    a.push_back(50);
    a.push_back(60);
    a.push_back(100);
    vector<int>::iterator it;
    //删除单个元素
    for(it=a.begin();it!=a.end();it++){
        if (*it==300){
            a.erase(it);
        }
    }
    for(it=a.begin();it!=a.end();it++){
        cout<<*it<<endl;
    }
    printf("\n");
    //删除一段元素
    auto it_begin=a.begin()+1;
    vector<int>::const_iterator it_end=a.end()-1;
    a.erase(it_begin,it_end);
    for(it=a.begin();it!=a.end();it++){
        cout<<*it<<endl;
    }
    printf("\n");
    //删除最后一个元素
    vector<int>::iterator it_last=a.end()-1;
    a.erase(it_last);
    for(it=a.begin();it!=a.end();it++){
        cout<<*it<< " ";
    }
    return 0;
}

5. queue 用法

定义

队列是先进先出的数据结构，可以在队尾添加元素，队首删除元素。

函数方法

函数说明
front()/back()返回队尾首/ 队尾元素 O(1)
push()队尾添加元素 O(1)
pop()删除队首元素 O(1)
empty()检查队列是否空 O(1)
size()返回队列的元素数量 O(1)

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    //创建一个队列
    queue<int>q;
    //向队列添加元素
    q.push(10);
    q.push(15);
    q.push(6);
    q.push(9);
    //返回队首元素、队尾元素和队列长度 10 9 4
    cout<<q.front()<<" "<<q.back()<<" "<<q.size()<<endl;
    //输出队列中的元素
    while(!q.empty()){//队列不为空
        cout<<q.front()<<" ";
        q.pop();//删除队首元素
    }
    // 10 15 6 9
    cout<<endl;
    return 0;
}

6. deque 用法

定义

deque 是双端队列，允许在两端进行插入和删除操作的线性数据结构。适合用于频繁插入和删除元素的场景。

函数方法

函数说明
push_back(x)/push_front(x)把 x 插入队尾后 / 队首 O(1)
back()/front()返回队尾 / 队首元素 O(1)
pop_back() / pop_front()删除队尾 / 队首元素 O(1)
begin()返回指向第一个元素的迭代器
end()返回指向末尾元素后一位置的迭代器
find(q.begin(), q.end(), x)在队列中查找 x，并返回迭代器
insert(iterator pos, const T& value)在 pos 位置插入 value 元素
erase(iterator it)删除双端队列中的某一个元素（注意是迭代器不是具体的数值）
erase(iterator first,iterator last)删除双端队列中 [first,last) 中的元素
empty()检查队列是否空 O(1)
size()返回队列的元素数量 O(1)
clear()清空队列

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
deque<int>q1,q2;
int main(){
    //插入元素
    for(int i=0;i<5;i++){
        q1.push_front(i);//队列前端添加
        q2.push_back(i);//队列末尾添加
    }
    // q1:4 3 2 1 0
    // q2:0 1 2 3 4
    //返回队首和队尾元素
    cout<<q1.front()<<" "<<q1.back()<<endl;//4 0
    q1.pop_front();//q1:3 2 1 0
    q1.pop_back();//q1:3 2 1
    //查找元素
    auto iter = find(q2.begin(), q2.end(), 1);
    if (iter != q2.end()) cout << *iter << endl;//1
    else cout << "没找到" << endl;
    //删除
    q2.erase(iter);//q2:0 2 3 4
    for(int i=0;i<q1.size();i++){
        cout<<q1[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    for(int i=0;i<q2.size();i++){
        cout<<q2[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

7. priority_queue 用法

定义

优先队列是一种特殊的队列，它允许我们快速访问队列中具有最高（或最低）优先级的元素，内部会自动按照规则排列。默认情况下队列顶部元素是最大值，不能随机访问，只能从队首访问元素。

函数方法

函数说明
q.top()访问队首元素
q.pop()移除队首元素
q.push()向队列添加元素
q.empty()检查队列是否空 O(1)
q.size()返回队列的元素数量 O(1)

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    //对于基础类型 默认是大顶堆，递减
    priority_queue<int>a;
    priority_queue<int,vector<int>,less<int> >b;
    //这样就是小顶堆，递增
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;
    //插入
    for(int i=0;i<5;i++){
        a.push(i);
        b.push(i);
        c.push(i);
    }
    while(!a.empty()){
        int t=a.top();
        a.pop();
        printf("%d ",t);
    }
    //4 3 2 1 0
    puts("");
    while(!b.empty()){
        int t=b.top();
        b.pop();
        printf("%d ",t);
    }
    //4 3 2 1 0
    puts("");
    while(!c.empty()){
        int t=c.top();
        c.pop();
        printf("%d ",t);
    }
    //0 1 2 3 4
    puts("");
    //pari 的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个
    priority_queue<pair<int,int> >d;
    d.push({1,2});
    d.push({1,3});
    d.push({2,5});
    while (!d.empty()){
        cout << d.top().first << ' ' << d.top().second << '\n';
        d.pop();
    }
    /* 2 5 1 3 1 2 */
    return 0;
}

如果要自定义类型

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//方法 1
struct tmp1{
    //运算符重载<
    int x;
    tmp1(int a) {x = a;}
    bool operator<(const tmp1& a) const {
        return x < a.x; //大顶堆
    }
};
//方法 2
struct tmp2{
    //重写仿函数
    //相当于是在定义优先级
    bool operator() (tmp1 a, tmp1 b) {
        return a.x < b.x; //大顶堆
    }
};
int main(){
    tmp1 a(1);
    tmp1 b(2);
    tmp1 c(3);
    priority_queue<tmp1> d;
    d.push(b);
    d.push(c);
    d.push(a);
    while (!d.empty()) {
        cout << d.top().x <<" ";
        d.pop();
    }
    cout << endl;
    //3 2 1
    priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;
    f.push(c);
    f.push(b);
    f.push(a);
    while (!f.empty()) {
        cout << f.top().x <<" ";
        d.pop();
    }
    //3 2 1
    return 0;
}

8. set 用法

定义

set 容器中元素有序且不会重复，可以进行元素的快速查找、插入和删除。set 是基于红黑树实现的，事件复杂度 log n。

函数方法

函数说明
size()返回 set 容器中的元素数量 O(1)
empty()检查容器是否为空 O(1)
begin()/end()返回指向头部/尾部的迭代器 O(1)
clear()删除所有的元素 O(N)
insert()插入元素 O(log N)
find()查找某个元素，返回对应迭代器
count()查找某个元素的出现次数

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    //初始化定义
    set<int>s;
    set<int>a={1,2,3};
    for(int i=10;i>=0;i--){
        s.insert(i);
    }
    int mmin=*s.begin();
    int mmax=*(--s.end());
    printf("%d %d\n",mmin,mmax);// 0 10 返回首尾元素
    set<int>::iterator it;
    for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
        printf("%d ",*it);
    }
    //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    printf("\n");
    //删除：erase
    //直接删除
    s.erase(5);
    s.erase(s.begin());
    for(auto it:s){
        printf("%d ",it);
    }
    //1 2 3 4 6 7 8 9 10
    printf("\n");
    s.erase(--s.end());
    for(auto it:s){
        printf("%d ",it);
    }
    // 1 2 3 4 6 7 8 9
    printf("\n");
    s.clear();
    printf("%d\n",s.size());// 0
    return 0;
}

9. multiset 用法

multiset 与 set 类似，但允许元素重复。

10. bitset 用法

bitset 用于处理位运算，空间效率高。

补充知识：随机数

1. rand()

rand() 产生的是伪随机数字，每次执行时是相同。rand() 产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的。若要不同，用函数 srand() 初始化它。可以利用 srand((unsigned int)(time(NULL)) 的方法，产生不同的随机数种子，因为每一次运行程序的时间是不同的。

int rand(void)

2. srand()

srand() 用来设置 rand() 产生随机数时的随机数种子。参数 seed 必须是个整数，如果每次 seed 都设相同值，rand() 所产生的随机数值每次就会一样。

  1. 给 srand() 提供一个种子，它是一个 unsigned int 类型；
  2. 调用 rand()，它会根据提供给 srand() 的种子值返回一个随机数 (在 0 到 RAND_MAX 之间)；
  3. 根据需要多次调用 rand()，从而不间断地得到新的随机数；
  4. 无论什么时候，都可以给 srand() 提供一个新的种子，从而进一步"随机化"rand() 的输出结果。
//0~RAND_MAX 之间的随机数程序
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;
int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i = 0; i < 10;i++ ) cout << rand() << '/t';
    cout << endl;
    return 0;
}
/* 要取得 [a,b) 的随机整数，使用 (rand() % (b-a))+ a;
   要取得 [a,b] 的随机整数，使用 (rand() % (b-a+1))+ a;
   要取得 (a,b] 的随机整数，使用 (rand() % (b-a))+ a + 1; */

目录

  1. C++ STL 常用容器用法总结
  2. 1. map 用法
  3. 定义
  4. 函数方法
  5. 代码
  6. 2. unordered_map 用法
  7. 定义
  8. 函数方法
  9. 代码
  10. 3. stack 用法
  11. 定义
  12. 函数方法
  13. 代码
  14. 4. vector 用法
  15. 定义
  16. 函数方法
  17. 代码
  18. 5. queue 用法
  19. 定义
  20. 函数方法
  21. 代码
  22. 6. deque 用法
  23. 定义
  24. 函数方法
  25. 代码
  26. 7. priority_queue 用法
  27. 定义
  28. 函数方法
  29. 代码
  30. 8. set 用法
  31. 定义
  32. 函数方法
  33. 代码
  34. 9. multiset 用法
  35. 10. bitset 用法
  36. 补充知识：随机数
  37. 1. rand()
  38. 2. srand()

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