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(封装、继承、多态)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
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)选代器(iterator)
- 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
- STL几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
STL六大组件
STL大体分为六大组件,分别是:容器、算法、送代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器
- 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
- 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
- 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂。
- 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略。
- 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。
- 空间配置器:负责空间的配置与管理。
STL中容器、算法、选代器
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
送代器: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送代露,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:
| 种类 | 功能 | 支持运算 |
|---|---|---|
| 输入迭代器 | 对数据的只读访问 | 只读,支持++、==、!= |
| 输出迭代器 | 对数据的只写访问 | 只写,支持++ |
| 前向迭代器 | 读写操作,并能向前推进迭代器 | 读写, 支持++、==、!= |
| 双向选代器 | 读写操作,并能向前和向后操作 | 读写,支持++、-- |
| 随机访问迭代器 | 读写操作,可以以跳跃的方式访问任意数据,功能最强的迭代器 | 读写, 支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>= |
常用的容器中选代器种类为双向迭代器,和随机访问选代器
容器算法送代器初识
vector存放内置数据类型
容器:vector
算法:for_each
迭代器:vector<int>::iterator
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
void MyPrint(int val)
{
cout << val << endl;
}
void test()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
//第一种遍历方式
//vector<int>::iterator ItBegin = v.begin();//起始迭代器,指向容器第一个元素
//vector<int>::iterator ItEnd = v.end();//结束迭代器,指向容器中最后一个元素的下一个位置
//while (ItBegin != ItEnd)
//{
// cout << *ItBegin << endl;
// ItBegin++;
//}
//第二种遍历方式
//for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
//{
// cout << *it << endl;
//}
//第三种遍历方式
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
int main()
{
test();
}vector存放自定义数据类型
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->age = age;
this->name = name;
}
string name;
int age;
};
void test()
{
vector<Person> v;
Person p1("tom", 18);
Person p2("jerry", 20);
Person p3("Aria", 30);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++)
{
//cout << (*it).name << endl;
//cout << (*it).age<<endl;
cout << it->name << endl;
cout << it->age << endl;
}
}
void test01()
{
vector<Person*> v;
Person p1("tom", 18);
Person p2("jerry", 20);
Person p3("Aria", 30);
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++)
{
cout << (*it)->name << endl;
cout << (*it)->age << endl;
}
}
int main()
{
//test();
test01();
}vector容器嵌套容器
容器中嵌套容器,我们将所有数据进行遍历输出
#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 < 5; i++)
{
v1.push_back(i + 1);
v2.push_back(i + 2);
v3.push_back(i + 3);
v4.push_back(i + 4);
}
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++)
{
for (vector<int>::iterator it1 = (*it).begin(); it1 < (*it).end(); it1++)
{
cout << (*it1) << " " ;
}
cout << endl;
}
}
int main()
{
test();
}