1、STL的诞生
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长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
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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
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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
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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。
- 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
- 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,连接剂。
- 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。
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
比如:1,4,3,7,5存入时候,在序列式容器中,就是1,4 ,3,7,5
而在关联式容器中,就是:1,3,4,5,7
**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:
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
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
6、 vector存放内置数据类型
容器: vector
需要包含头文件
算法: for_each
需要包含头文件
迭代器: vector<int>::iterator
#include <vector>
#include <algorithm>
示例:
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
void MyPrint(string my)
{
cout<< my << 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容器,类似数组
vector<string> v;
//向容器中存放数据
v.push_back("刘备");
v.push_back("李白");
v.push_back("孙权");
v.push_back("张飞");
//迭代器
//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<string>::iterator itBagin = v.begin();
vector<string>::iterator itEnd = v.end();
//第一种遍历
while (itBagin!=itEnd)
{
cout << *itBagin << endl;
itBagin++;
}
//第二种遍历
for (vector<string>::iterator it = v.begin(); it != itEnd; it++)
{
cout << *it << endl;
}
//第三种遍历,利用内置的算法for_each
//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
void test02()
{
}
int main() {
test01();
cout << "_____________________________" << endl;
test02();
system("pause");
return 0;
}
注意:要尽量学会使用内置的函数。
7、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>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
//自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string Name, int Age)
{
this->m_Age = Age;
this->m_Name = Name;
}
int m_Age;
string m_Name;
};
void MyPrint(Person* my)
{
cout << "年龄:" << (*my).m_Age << " 姓名:" << (*my).m_Name << endl;
}
//存放对象
void test01()
{
vector<Person> v;
//向容器中存放数据
Person p1("刘备", 34);
Person p2("李白", 32);
Person p3("孙权", 21);
Person p4("张飞", 25);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
//迭代器
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//cout << "年龄:" << (*it).m_Age << " 姓名:" << (*it).m_Name << endl;
cout << "年龄:" << it->m_Age << " 姓名:" << it->m_Name << endl;
}
//第三种遍历,利用内置的算法for_each
//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
//放对象指针
void test02()
{
vector<Person*> v;
//向容器中存放数据
Person p1("刘备", 34);
Person p2("李白", 32);
Person p3("孙权", 21);
Person p4("张飞", 25);
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
//迭代器
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "自定义指针" << endl;
//cout << "年龄:" << (*it).m_Age << " 姓名:" << (*it).m_Name << endl;
cout << "年龄:" << (*it)->m_Age << " 姓名:" << (*it)->m_Name << endl;
}
//第三种遍历,利用内置的算法for_each
//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
int main() {
//test01();
cout << "_____________________________" << endl;
test02();
system("pause");
return 0;
}
8、 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
void MyP(int a)
{
cout << a << " ";
}
void MyPrint(vector<int> m)
{
for_each(m.begin(), m.end(), MyP);
cout << endl;
}
void test01()
{
vector<vector<int>> v;
//向容器中存放数据
vector<int>v1;
vector<int>v2;
vector<int>v3;
vector<int>v4;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i + 1);
v3.push_back(i + 2);
v4.push_back(i + 3);
}
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//迭代器
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
cout << "_____________________________" << endl;
//第三种遍历,利用内置的算法for_each
//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
void test02()
{
}
int main() {
test01();
cout << "_____________________________" << endl;
test02();
system("pause");
return 0;
}
STL(标准模板库)初步熟悉完成,接下来我们继续学习容器,算法~