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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;
}