C++标准库是C++程序员在日常开发中最常用的工具之一，其中STL（Standard Template Library）更是被广泛应用于各种项目的数据结构与算法部分。STL是基于泛型编程思想的C++标准库，它封装了许多常用的数据结构和算法，提供了一组高效的抽象数据类型和算法，使得C++程序员能够更加容易地实现各种功能。本文将介绍STL中最常用的数据结构和算法，并重点讲解其使用方法和应用场景。

STL中最常用的数据结构包括容器（Container）、迭代器（Iterator）、算法（Algorithm）和函数对象（Functor）等。下面我们将逐个介绍。

1.容器

容器是STL中最基本和最常用的数据结构之一，它可以看作是一个存放元素的集合，包括序列容器和关联容器两大类。

序列容器：序列容器中的元素是按照一定的顺序排列的。常用的序列容器有：

vector：vector是一种动态数组，可以随时插入和删除元素。在插入和删除操作时，vector要考虑支持动态扩展和收缩数组，以确保数组的压缩效率。vector的大小可以通过resize函数调整。

list：list是一种双向链表。在插入和删除操作时，list只需调整指针即可，因此在频繁插入和删除操作上，list的效率远高于vector。注意，由于list不支持随机访问，因此在单次访问多个元素时，list要比vector慢得多。

deque：deque是一种双端队列。它既支持在头部和尾部进行插入和删除操作，也支持快速随机访问。

关联容器：关联容器中的元素是按照关键字来存储和访问的。常用的关联容器有：

set：set是一种集合，其中元素按照关键字自动从小到大排序。在set容器中插入元素时，插入元素的位置将自动调整。set的查询操作效率很高，但插入和删除操作却比较耗时。

map：map是一种映射，它将一个元素和它的关键字关联起来。在map中，关键字不允许重复，每个元素都有一个唯一的关键字。map的查询操作效率很高，但插入和删除操作比较耗时。

multiset和multimap：它们与set和map实现机制类似，但允许有多个相同的关键字。

2.迭代器

迭代器是STL中访问容器中元素的一种方式，它类似于指针，可以按照一定的顺序遍历容器中的元素。迭代器有五种类型：输入迭代器（Input Iterator）、输出迭代器（Output Iterator）、正向迭代器（Forward Iterator）、双向迭代器（Bidirectional Iterator）和随机访问迭代器（Random Access Iterator）。

例如，我们可以使用vector的迭代器来遍历容器中的所有元素：

vector v = {1, 2, 3, 4, 5};

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it){

cout << *it << " ";

}

这段代码可以输出结果：1 2 3 4 5。

3.算法

STL中提供了大量的算法，例如搜索、排序、划分等。这些算法可以直接应用于各种STL容器和迭代器中。

例如，我们可以使用sort算法对vector中的元素进行排序：

vector v = {5, 4, 3, 2, 1};

sort(v.begin(), v.end()); //对v进行从小到大排序

for (auto x : v){

cout << x << " ";

}

这段代码可以输出结果：1 2 3 4 5。

除了sort算法，STL中还提供了许多常用的算法，包括二分查找、归并排序、重排元素顺序、查找相邻元素、复制、删除、填充等。

4.函数对象

函数对象是STL中用于封装函数的类，可以使STL中的算法更加具有灵活性和扩展性。在STL中，函数对象可以作为算法的参数传递给算法，用于自定义对元素的操作。

例如，我们可以使用函数对象greater来实现从大到小排序：

vector v = {5, 4, 3, 2, 1};

sort(v.begin(), v.end(), greater()); //对v进行从大到小排序

for (auto x : v){

cout << x << " ";

}

这段代码可以输出结果：5 4 3 2 1。

除了greater函数对象，STL中还提供了许多常用的函数对象，包括less、greater_equal、less_equal、not_equal_to等。

以上是STL中最常用的数据结构和算法，它们支持快速地实现各种功能，并能够提高程序的效率和可维护性。但是，STL并不是万能的，有时我们会需要自定义数据结构和算法来满足特殊的需求。

总之，学习STL是C++程序员必不可少的一部分，它可以帮助我们更好地实现各种功能和算法，并提高程序的效率和可维护性。