STL初识

Posted 2021-07-18 今天天气眞好

文章目录

• • 1 STL的诞生
  • 2 STL基本概念
  • 3 STL六大组件
  • 4 STL中容器、算法、迭代器
  • 5 容器 算法 迭代器初识

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1 STL的诞生

长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西

C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升

大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作

为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL

2 STL基本概念

STL(Standard Template Library,标准模板库)

STL 从广义上分为: 容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)

容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。即迭代器是容器与算法的桥梁。

STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

3 STL六大组件

STL大体分为六大组件，分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器

（1）容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。

（2）算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等

（3）迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。

（4）仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。

（5）适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。

（6）空间配置器：负责空间的配置与管理。

4 STL中容器、算法、迭代器

容器：置物之所也

STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等

这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:

​序列式容器:强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置。

关联式容器:二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

算法：问题之解法也

有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)

算法分为:质变算法和非质变算法。

质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等

非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

迭代器：容器和算法之间粘合剂

提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。

每个容器都有自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器种类：

5 容器 算法 迭代器初识

了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器

1 vector存放内置数据类型
容器： vector

算法： for_each

迭代器： vector<int>::iterator

示例：

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

void MyPrint(int val)
{
	cout << val << endl;
}

void test01() {

	//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
	vector<int> v;
	//向容器中放数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	//每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
	//v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
	//v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
	//vector<int>::iterator 拿到vector<int>这种容器的迭代器类型

	vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
	vector<int>::iterator pEnd = v.end();

	//第一种遍历方式：
	while (pBegin != pEnd) {
		cout << *pBegin << endl;
		pBegin++;
	}
	cout << endl;
	
	//第二种遍历方式：
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << endl;
	}
	cout << endl;

	//第三种遍历方式：
	//使用STL提供标准遍历算法  头文件 algorithm
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);	//此处的MyPrint相当于回调 
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

2 Vector存放自定义数据类型
学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出

示例：

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

class Person{
public:
	Person(string name,int age)	
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;	
}; 

//存放对象 
void test1()
{
	vector<Person> v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);
	
	
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);
	
	for(vector<Person>::iterator t = v.begin(); t!=v.end(); t++)
	{
		//记住 *t 解出来的数据类型就是<>中的数据类型 
		//*t解应用出来的类型就是Person 
		cout << "name : " << (*t).m_Name << "age : " << (*t).m_Age << endl;
	}
}

//存放对象指针 
void test2()
{
	vector<Person*> v;	//相当于保存这五个数的地址 
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);
	
	
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);
	
	for(vector<Person*>::iterator t = v.begin(); t!= v.end(); t++)
	{
		//*t此处解应用出来的类型是Peraon * 
		cout << "name = " << (*t)->m_Name << "age : " << (*t)->m_Age << endl;
	}
}

int main()
{
	test1();
	cout << endl;
	test2(); 
	return 0;
}

3 Vector容器嵌套容器
学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

示例：

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

void test()
{
	vector< vector<int> > v;
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;
	
	for(int i=0;i<4;i++)
	{
		v1.push_back(i+1);
		v2.push_back(i+2);
		v3.push_back(i+3);
		v4.push_back(i+4); 
	}
	
	//将容器元素插入到vector v中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);
	
	for(vector <vector<int> >::iterator t = v.begin();t!=v.end();t++)
	{
		for(vector<int>::iterator vt = (*t).begin();vt!=(*t).end();vt++)
		{
			cout << *vt << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}