STL的诞生
- 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操作
- 为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了STL
STL的基本概念
- STL（Standard Template Library）标准模板库
- STL从广义上分为：容器（Containers）、算法（Algorithm）、迭代器（Iterators）
- 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
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：扮演了容器和算法之间的胶合剂
- 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者迭代器接口的东西
- 空间配置器：负责空间的配置与管理
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
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，如拷贝、替换、删除等
- 非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素的内容，如查找、计数、遍历、寻找极值等
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input iterator | 对数据的只读访问 | 只读，支持++、==、!= |
| 输出迭代器output iterator | 对数据的只写访问 | 只写，支持++ |
| 前向迭代器forward iterator | 读写操作，并能向前推进迭代器 | 读写，支持++、==、!= |
| 双向迭代器bidirectional iterator | 读写操作，并能向前和向后操作 | 读写，支持++、-- |
| 随机访问迭代器random-access iterator | 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
以vector容器举例，认识STL
STL中最常用的容器为vector，可以理解为数组，通过该容器，初识STL
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
void myPrint(int val)
{
cout << val << endl;
}
int main()
{
//创建一个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
//起始迭代器，指向容器中第一个元素
vector<int>::iterator itBegin = v.begin();
//结束迭代器，指向容器中最后一个元素的下一个位置
vector<int>::iterator itEnd = v.end();
//第一种遍历方式
while (itBegin != itEnd)
{
cout << *itBegin << endl;
itBegin++;
}
//第二种遍历
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
//第三种遍历，利用STL提供的遍历算法
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
return 0;
}
vector存放自定义数据类型
vector<Person*>::iterator it中*it是Person*
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
class Person
{
public:
string m_name;
int m_age;
Person(string name, int age)
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
};
int main()
{
vector<Person>v;
Person p1("A", 1);
Person p2("B", 2);
Person p3("C", 3);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << (*it).m_name << (*it).m_age << endl;
}
return 0;
}
vector<Person*>v;
Person p1("A", 1);
Person p2("B", 2);
Person p3("C", 3);
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << (*(*it)).m_name << (*(*it)).m_age << endl;
}
vector容器嵌套容器
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
int main()
{
vector<vector<int>> v;
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);
v2.push_back(i + 1);
v3.push_back(i + 2);
v4.push_back(i + 3);
}
//将小容器添加到大容器中
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++)
{
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
}
