STL目录
- 1.STL的产生原因
- 2.STL基本概念与六大组件
- 2.1基本概念
- 2.2六大组件
- 3.STL中容器、算法、迭代器
- 3.1容器
- 3.2算法
- 3.3迭代器
- 4.STL简单应用
- 4.1vector存放内置数据类型
- 4.2vector存放自定义数据类型
- 4.3vector容器嵌套容器
1.STL的产生原因
- 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1 和泛型编程2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。
总的来说，STL就是为了提高复用性。
2.STL基本概念与六大组件
2.1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。
- STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数的方式。
2.2六大组件
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。
- 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。
3.STL中容器、算法、迭代器
3.1容器
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（怎么输入怎么存储，不排序）。
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（自动排序）。
3.2算法
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。
3.3迭代器
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：
| 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
4.STL简单应用
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。
容器：
vector算法：
for_each迭代器：
vector<int>::iterator
4.1vector存放内置数据类型
示例：
#include <vector>
#include <algorithm>
void Print(int val)
{
cout << val << " ";
}
void test01()
{
//创建一个vector容器---int数组
//并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
vector<int> v;//头文件 vector
//向容器中插入数据
v.push_back(9);
v.push_back(99);
v.push_back(999);
v.push_back(9999);
v.push_back(99999);
//通过迭代器访问容器中的数据-三种遍历方法
法一：
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
vector<int>::iterator 拿到vector<int>这种容器的迭代器类型
begin起始迭代器（地址）---指向容器中第一个元素
//vector<int>::iterator itBegin = v.begin();
end结束迭代器（地址）---指向容器中最后一个元素的下一个位置
//vector<int>::iterator itEnd = v.end();
//while (itBegin != itEnd)
//{
// cout << *itBegin << " ";
// itBegin++;
//}
//cout << endl;
法二：
//for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
//{
// //*it表示的是< >中的类型元素
// cout << *it << " ";
//}
//cout << endl;
//法三：
//利用STL提供遍历算法for_each，头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), Print);//Print 打印函数
cout << endl;
}
4.2vector存放自定义数据类型
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
string m_name;
int m_age;
};
void test02()
{
//创建一个vector容器---int数组
vector<Person> v;
//向容器中插入数据
Person p1("唐僧", 30);
Person p2("孙悟空", 99999);
Person p3("猪八戒", 9999);
Person p4("沙和尚", 999);
Person p5("白龙马", 99);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
//通过迭代器访问容器中的数据---以for循环为例
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//*it表示的是< >中的类型元素
//cout << "姓名：" << (*it).m_name << "\t年龄：" << (*it).m_age << endl;//值访问
cout << "姓名：" << it->m_name << "\t年龄：" << it->m_age << endl;//地址访问
}
}
4.3vector容器嵌套容器
- 输出效果类似于二维数组
示例：
#include <vector>
#include <algorithm>
void test03()
{
//创建一个嵌套vector容器
vector<vector<int>> V;
//向容器中插入数据
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);
}
V.push_back(v1);
V.push_back(v2);
V.push_back(v3);
V.push_back(v4);
//通过迭代器访问容器中的数据---以for循环为例
for (vector<vector<int>>::iterator its =V.begin(); its != V.end(); its++)
{
//*its表示的是< >中的类型元素---vector<int>
for (vector<int>::iterator vit = (*its).begin(); vit != (*its).end(); vit++)
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
封装、继承、多态。 ↩︎
模板。 ↩︎
