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C++学习日记6——STL

上善若水山西太原 2022-03-12 阅读 98

目录

一、STL初识

1.1 STL

1.2 STL基本概念

1.3 STL 六大组件

1.4 STL中容器、算法、迭代器

1.5 容器算法迭代器初识


一、STL初识

1.1 STL

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

1.2 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

1.3 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。

1.4 STL中容器、算法、迭代器

1、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

2、常用的数据结构:

数组,链表,树,栈,队列,集合,映射表等

3、这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:

(1) 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。

(2) 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

4、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)

5、算法分为:质变算法和非质变算法。

(1) 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

(2) 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

6、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

7、迭代器种类

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

1.5 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

(1) 容器:vector

(2) 算法:for each

(3) 迭代器:vector<int>::iterator

(4) 代码:

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>  // 标准算法的头文件

// vector 容器存放内置数据类型

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

void test1() 
{
	// 创建了一个 vector 容器,数组
	vector<int> v;

	// 向容器中插入数据(尾插)
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);

	cout << "第一种遍历方式" << endl;

	// 通过迭代器访问容器中的数据
	vector<int>::iterator itBegin = v.begin();  // 起始地迭代 指向容器中第一个元素
	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

	// 第一种遍历方式
	while (itBegin != itEnd)
	{
		cout << *itBegin << endl;
		itBegin++;
	}

	cout << "第二种遍历方式" << endl;

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

	cout << "第三种遍历方式" << endl;

	// 第三种遍历方式  利用STL提供遍历算法
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

int main()
{
	test();
	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

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>  // 标准算法的头文件

// vector 容器存放自定义数据类型
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->Name = name;
		this->Age = age;
	}
	string Name;
	int Age;
};

void test() 
{
	// 创建了一个 vector 容器,数组
	vector<Person> v;
	Person p1("a", 10);
	Person p2("b", 20);

	// 向容器中插入数据(尾插)
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);

	// 遍历容器中的数据
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << "姓名:" << it->Name << " 年龄:" << it->Age << endl;
	}
}

// 存放自定义数据类型 指针
void test2()
{
	vector<Person*> v;
	Person p1("a", 10);
	Person p2("b", 20);

	// 向容器中插入数据(尾插)
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);

	// 遍历容器中的数据
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << "姓名:" << (*it)->Name << " 年龄:" << (*it)->Age << endl;
	}
}


int main()
{
	test();
	cout << "\n====================\n" << endl;
	test2();
	system("pause");
	return 0;
}
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