STL技术概述与入门
- STL介绍
- STL六大组件
- 初识容器算法迭代器
- 1. vector存放内置数据类型
- 2. Vector存放自定义数据类型
- 3. Vector容器的嵌套
- ✨ 总结
参考博文1：STL技术——STL概述和入门
参考博文2：＜C++＞初识STL —— 标准模板库
STL介绍
- 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。
- C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
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、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。
初识容器算法迭代器
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++、==、!= |
| 双向迭代器 | 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、<、<=、>、>= |
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器
vector容器的初次使用
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
vector容器迭代器内部结构图：
1. vector存放内置数据类型
容器： vector
算法; for_each
迭代器： vector<int>::iterator
（1）创建容器对象v：
#include <vector>
vector<int> v;
（2）向容器中插入数据：
//向容器中放数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
将10、20、30依次尾插入v容器内，插入数据利用push_back方法，然后利用迭代器遍历容器中的数据
（3）遍历数据：
- 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，迭代器相当于数组的下标，但迭代器的类型为
vector<int>::iterator - 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
遍历方式1
//非常常用的容器遍历方式 必须熟悉
vector<int>::iterator it; //创建vector容器迭代器
for(it=v.begin(); it!=v.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
创建一个指针即可，也是让指针从begin递增，在不等于end时依次解引用输出数据。这个方法比较常用于遍历容器，我个人推荐使用
*it代表<>内的数据类型，那么其实it就表示<>内数据类型的指针
遍历方式2
同时也可以使用STL中提供的遍历算法，本人用的不多
#include <algorithm>
void func(int val)
{
cout << val << endl;
}
for_each(v.begin(), v.end(), func);
使用for_each循环需要先引入头文件#include <algorithm>，这个头文件包含了算法里的方法。参数列表分别是：起始位置，终止位置，输出函数句柄。
完整测试程序：
//容器存放int数据类型并遍历
void test()
{
vector<int> v; //创建vector容器对象 v
//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
//向容器中放数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
cout << "1.容器存放int数据类型并遍历 方式一" << endl;
//遍历方式1
vector<int>::iterator it; //创建vector容器迭代器
for(it=v.begin(); it!=v.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
cout << "1.容器存放int数据类型并遍历 方式二" << endl;
//遍历方式2
for_each(v.begin(), v.end(), func);
}
2. Vector存放自定义数据类型
设计一个容器，存放每个学生的姓名和年龄，并通过迭代器方式遍历输出每个学生信息。
（1）自定义数据类型Person
class Person
{
public:
string name;
int age;
Person(string name, int age)
{
this->name = name;
this->age = age;
}
};
（2）创建容器v
vector<Person> v; //创建vector容器对象，存放自定义数据
注意： <>内为容器内存放的数据类型，因此创建的时候需要设置数据类型为Person
（3）向容器中插入数据
Person p1("张三", 21);
Person p2("李四", 22);
Person p3("王五", 23);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
在插入数据之前，需要实例化对象p1，p2，p3，然后利用push_back方法，插入实例对象数据。
（4）遍历数据
vector<Person>::iterator it; //定义迭代器
for(it = v.begin(); it != v.end(); it ++)
{
// it表示<>内的类型指针 *it代表<>内的数据类型
cout << (*it).name << " " << it->age << endl;
}
在定义迭代器的时候，因为容器内的数据为Person类型，因此定义的迭代器类型也需要为Person类型。此外因为it为Person类型的指针，因此可以通过 (*it).name 形式访问成员变量，也可以使用指针形式访问成员变量 it->age。
完整测试程序：
//2. 容器存放自定义数据
void test()
{
vector<Person> v; //创建vector容器对象，存放自定义数据
Person p1("张三", 21);
Person p2("李四", 22);
Person p3("王五", 23);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
cout << "2. 容器存放自定义数据并遍历" << endl;
//存放自定义数据 遍历
vector<Person>::iterator it;
for(it = v.begin(); it != v.end(); it ++)
{
cout << (*it).name << " " << (*it).age << endl; //*it代表<>内的数据类型
//或者 因为it2本质为指针
//cout << it->name << " " << it->age << endl;
}
}
3. Vector容器的嵌套
设计一个大容器，大容器中存放不同的小容器，小容器中存放整型数据类型，通过迭代器变量输出，说白了设计个二维数组
（1）创建大容器
vector< vector<int> > v; //创建大容器，存放小容器
注意： 大容器类型为 vector< vector<int> >，<>内是存放的数据类型，小容器的类型 vector<int>
（2）插入数据
//创建小容器
vector<int>v1;
vector<int>v2;
vector<int>v3;
vector<int>v4;
//小容器添加数据
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);
}
//将小容器放入大容器
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
注意：大容器中插入小容器大致分为三步，一是定义不同的小容器，二是往小容器中插入数据，三是将不同的小容器再插入大容器中
（3）遍历数据
for(vector< vector<int> >::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) //创建大容器迭代器
{
//*it ------vector<int> 还是个容器
for(vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) //创建小容器迭代器
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
注意： 因为有大小容器之分，所以要定义一个 vector< vector<int> > 类型的大容器迭代器 it 和一个 vector<int> 类型的小容器迭代器 vit，并且使用循环的嵌套，说白了就是遍历个二维数组。需要重视的是，*it 和 *vit 表示的数据类型，*it 表示vector类型。
完整测试程序：
//4. 容器嵌套容器 容器~=数组 容器嵌套 ~= 二维数组
void test04()
{
//创建大容器
vector< vector<int> > v; //创建大容器，存放小容器
//创建小容器
vector<int>v1;
vector<int>v2;
vector<int>v3;
vector<int>v4;
//小容器添加数据
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);
}
//将小容器放入大容器
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//循环遍历
cout << "循环遍历大小容器内数据" << endl;
for(vector< vector<int> >::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) //创建大容器迭代器
{
//*it ------vector<int> 还是个容器
for(vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) //创建小容器迭代器
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
✨ 总结
到这里STL技术概述与入门就结束了，跟着这篇博客学习可以了解STL的基本概念，以及STL六大组件中容器、算法、迭代器的关系，并且主要熟悉容器的创建、插入数据及其遍历容器的例程，后面的内容也会持续更新，希望朋友们多多支持，你们的鼓励是我创作的不竭动力✨
