C++笔记 13 （STL初识）

二. STL初识

1. STL的诞生

C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升；

大多数情况下，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

STL的一个重要特性，将数据和和操作分离。数据由容器进行管理，操作则由可定制的算法定义。迭代器在两者之间充当“粘合剂”，以使算法可以和容器交互运作，通过迭代器的协助，我们只需要撰写一次算法，就可以将他应用于任意容器之上，这是因为所有容器的迭代器都是一致的接口。

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

1） 容器：各种数据结构，如vector , list , deque , set, map等，用来存放数据。（从实现角度看，STL容器是一种类模板）

2）算法：各种常用的算法，如sort , find , copy , for_each等。（从实现角度看，STL算法是一种函数模板）

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（配接器）：一种用来修饰容器或者仿函数或者迭代器接口的东西

6）空间配置器：负责空间的配置与管理

4. STL中的容器，算法，迭代器

4.1 容器

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

序列式容器：强调值的排序，序列式容器中的每一个元素均有固定的位置。（vector,deque,list,array,string）

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（set,multiset,map,multimap）

4.2 算法

质变算法：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。

非质变算法：指运算过程中不会更改区间内的元素的内容。例如查找、计数、遍历、寻找极值等。

4.3 迭代器

提供一种方法，使之能够依序访问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，初学阶段可以理解迭代器为指针

迭代器种类：

常用的为双向和随机访问

5. 容器算法迭代初识

STL中最常用的容器为vector，可以理解为数组

5.1 vector存放内置数据类型

容器：vector
算法：for_each
迭代器：vector::iterator

#include 
#include
#include

void MyPrint(int val)
{
	cout<<val<<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<int> v;
	//向容器中放数据
	v.push-back(10);
	v.push-back(20);
	v.push-back(30);
	v.push-back(40);

	//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()起始迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
	//v.end()结束迭代器，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::iterator拿到vector这种容器的迭代器类型

	vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
	vector<int>::iterator pEnd = v.end();  //pBegin,pEnd可以自己定义

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

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

	//第三种遍历方式
	//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();
	system("pause");
	return 0;
}
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5.2 vector存放自定义数据类型

#include
#include
#include

//自定义数据类型
class Person
{
	public:
		Person(string name,int name)
		{
			mName=name;
			mAge=age;
		}
	public:
		string mName;
		int mAge;	
};

//存放对象
void test01()
{
	vector<Person> v;
	//创建数据
	Person p1("aaa",10);
	Person p2("bbb",20);
	Person p3("ccc",30);
	Person p4("ddd",40);
	Person p5("eee",50);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	for(vector<Person>::iterator it = v.begin(); it!=v.end();it++)
	{
		cout<<"Name:"<<(*it).mName<<"Age:"<<(*it).mAge<<endl;
	}
}

//放对象指针
void test02()
{
	vector<Person*> v;

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

	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	for(vector<Person*>::iterator it = v.begin();it!=v.end(); it++)
	{
		Person *p=(*it);
		cout<<"Name:"<<p->mName<<"Age:"<<(*it)->mAge<<endl;
    }
}
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5.3 vector容器嵌套容器

#include
#include

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

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

	for(int i=0; i<4; i++) //向小容器中添加数据
	{
		v1.push_back(i+1);
		v2.push_back(i+2);
		v3.push_back(i+3);
		v4.push_back(i+4);
	}
	//将容器元素插入到vector v中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

	for(vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it !=v.end(); it++)
	{
		for(vector<int>::iterator vit =(*it).begin(); vit!=(*it).end();vit++)
		//(*it) -> 容器vector
		{
			cout<<*vit<<" ";
		}
		cout<<endl;
    }
}

int main()
{
	... ...
}

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补充打印第 i 行第 j 列的代码

void print_arr(int *a, int m ,int n) //m行n列
{
	int i, j;
	for(i=0;i<m;i++)
	{
	   for(j=0;j<n;j++)
	   {
			printf("%d",a[i*n+j]); //第i行第j列元素
	   }
    }
}
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