C++ 提高编程篇2:STL初识

发布时间:2024年01月18日

目录

1、STL的诞生

2、STL的基本概念

3、STL六大组件

4、STL中容器、算法、迭代器

5、容器算法迭代器初识

5.1 vector存放内置数据类型

5.2?vector存放自定义数据类型

5.3?vector容器嵌套容器


1、STL的诞生

长久以来,软件界一致希望建立一种可重复利用的东西

C++的面向对象泛型编程思想,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

2、STL的基本概念

STL(Standard Tenplate 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大体分为组件: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

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、映射等

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,个元素之间没有严格的物理上的顺序关系

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(Algorithm)

算法分为质变算法和非质变算法两种:

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

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

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现方式

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

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,并只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++、--
随机迭代器读写操作,可以以跳跃的方式访问容仍任意数据,功能最强的迭代器读写,支持++,--、[n]、-n、<、<=、>、>=

常见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

5.1 vector存放内置数据类型

容器:vector

算法:for_each

迭代器:vector<int>::iterator

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

// vector 容器存放内置数据类型

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

void test01()
{
	// 创建了一个vector容器,数组
	vector<int> v;
	
	// 向容器中插入数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	// 通过迭代器访问容器中的数据
	vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); // 起始迭代器 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++;
	}

	// 第二种遍历方式
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << 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()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

5.2?vector存放自定义数据类型

vector中存放自定义数据类型,并打印输出

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

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

void test01()
{
	vector<Person>v;

	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	// 向容器中添加数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

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

// 存放自定义数据类型 指针
void test02()
{
	vector<Person*>v;

	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	// 向容器中添加数据
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	// 遍历容器
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << "姓名:" << (*it)->m_Name << " 年龄:" << (*it)->m_Age << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();

	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

5.3?vector容器嵌套容器

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<vector>
#include<algorithm> // 标准算法头文件
#include<string>

// 容器嵌套容器
void test01()
{
	vector<vector<int>>v;

	// 创建小容器
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	vector<int>v3;
	vector<int>v4;

	// 向小容器中添加数据
	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);
	}

	// 将小容器插入大容器中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

	// 通过大容器,把所有数据遍历一遍
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		// (*it) ----- 容器 vector<int>
		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
		{
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

文章来源:https://blog.csdn.net/Conan_0728/article/details/135599148
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