C++实验四——STL应用_东北大学-c++选修课-课程实验总结 实验 4 模板与stl

目录

1. STL基本介绍

2. 序列变换

3. 像素变换 

4. 用set存储学生信息

5. 输入一个字符串，用map统计每个字符出现的次数并输出字符及对应的次数

 

1. STL基本介绍

        C++ STL（标准模板库）是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。

        C++ STL 一共提供了六大组件，包括容器，算法，迭代器，仿函数，配接器和配置器，彼此可以组合套用。

        容器通过配置器取得数据存储空间；

        算法通过迭代器存取容器内容；

        仿函数可以协助算法完成不同的策略变化；

        配接器可以应用于容器、仿函数和迭代器。

        1. 容器：包括各种数据结构，如vector，queue， deque,，set， map，用来存放数据，分为序列式容器和关联式容器，实现的角度来讲是一种类模板。

        2. 算法：各种常用的算法，如sort (插入，快排，堆排序)， search (二分查找），从实现的角度来讲是一种方法模板。

        3. 迭代器：从实现的角度来看，迭代器是一种将 operator，operator->，operator++，operator-等指针相关操作赋予重载的类模板，所有的 STL 容器都有自己的迭代器。

        4. 仿函数：从实现的角度看，仿函数是一种重载了 operator() 的类或者类模板。可以帮助算法实现不同的策略。

        5. 配接器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。

        6. 配置器：负责空间配置与管理，从实现的角度讲，配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理,空间释放的类模板。

2. 序列变换

void transInv(int a[],int b[],int nNum)
{
    for(int i=0;i<nNum;i++)
    {
        b[i] = -a[i];
    }
}
// 求平方
void transSqr(int a[],int b[],int nNum)
{
    for(int i=0;i<nNum;i++)
    {
        b[i] = a[i]*a[i];
    }
}
// 模板取反
template <typename T>
void transInvT(T a[],T b[],int nNum)
{
    for(int i=0;i<nNum;i++)
    {
        b[i] = -a[i];
    }
}
// 模板求平方
template <typename T>
void transInvT(T a[],T b[],int nNum)
{
    for(int i=0;i<nNum;i++)
    {
        b[i] = a[i]*a[i];
    }
}
// 模板求立方
template <typename T>
void transInvT(T a[],T b[],int nNum)
{
    for(int i=0;i<nNum;i++)
    {
        b[i] = a[i]*a[i]*a[i];
    }
}
// 输出的函数模板
template <typename T>
void outputCont(string strNme,ostream& os, T begin, T end)
{
    os<<strNme<<":";
    for(;begin!=end;begin++)
    {
        os<<*begin<<"\t";
    }
    os<<endl;
}
 
// 测试函数
void Test()
{
    const int N = 5;
    int a[N] = {1,2,3,4,5};
    outputCont("a",cout,a,a+N);
    int b[N];
    // 输出到vector
    vector<double> vb(N);
    vector<double> vc(N);
    transInv(a,b,N);
    outputCont("Inv a",cout,b,b+N);
    transSqr(a,b,N);
    outputCont("Sqr a",cout,b,b+N);
    transInvT(a,b,N);
    outputCont("Inv a T",cout,b,b+N);
}

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3. 像素变换 

template<typename T>
class MyThreshold {
public:
	//带参构造函数，后面的则是初始化，这样的初始化方式效率比较高
	MyThreshold(int n = 128) : _nThreshold(n)
	{
 
	}
	int operator()(T val)
	{
		return val < _nThreshold ? 0 : 1;
	}
	int _nThreshold;
};

 

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4. 用set存储学生信息

        关于set，必须说明的是set关联式容器。set作为一个容器也是用来存储同一数据类型的数据类型，并且能从一个数据集合中取出数据，在set中每个元素的值都唯一，而且系统能根据元素的值自动进行排序。应该注意的是set中数元素的值不能直接被改变。C++ STL中标准关联容器set, multiset, map, multimap内部采用的就是一种非常高效的平衡检索二叉树：红黑树，也成为RB树(Red-Black Tree)。        

class studentInfo{
public:
    studentInfo(string strNo,string strName){
        _strNo = strNo;
        _strName = strName;
    }
    string _strNo;
    string _strName;
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const studentInfo& info)
    {
        os<<info._strNo<<" "<<info._strName;
        return os;
    }
    friend bool operator<(const studentInfo& info1, const studentInfo& info2){
        return info1._strNo<info2._strNo;
    }
};
void TestSet()
{
    vector<studentInfo> students;
    students.push_back(studentInfo("10021","Zhang san"));
    students.push_back(studentInfo("10002","Li si"));
    students.push_back(studentInfo("10003","Wang wu"));
    students.push_back(studentInfo("10011","Wang Liu"));
    students.push_back(studentInfo("10010","Wu Liu"));
    set<studentInfo> studentSet(students.begin(),students.end());
    outputCont("student set",cout,studentSet.begin(),studentSet.end());
}
void TestVector()
{
    vector<studentInfo> students;
    students.push_back(studentInfo("10021","Zhang san"));
    students.push_back(studentInfo("10002","Li si"));
    students.push_back(studentInfo("10003","Wang wu"));
    students.push_back(studentInfo("10011","Wang Liu"));
    students.push_back(studentInfo("10010","Wu Liu"));
    // 自定义排序
    vector<studentInfo>::iterator it = students.begin();
    advance(it,2);
    sort(it, students.end());
    outputCont("students sorted",cout,students.begin(),students.end());
	// 更改学生姓名
    students[2]._strName = "zy";
    for(vector<studentInfo>::iterator it=students.begin();
    it!=students.end();it++)
    {
        it->_strName = "zy";
    }
    outputCont("students modified",cout,students.begin(),students.end());
}
void Test()
{
    TestVector();
}

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5. 输入一个字符串，用map统计每个字符出现的次数并输出字符及对应的次数

        Map是STL的一个关联容器，它提供一对一（其中第一个可以称为关键字，每个关键字只能在map中出现一次，第二个可能称为该关键字的值）的数据 处理能力，由于这个特性，它完成有可能在我们处理一对一数据的时候，在编程上提供快速通道。这里说下map内部数据的组织，map内部自建一颗红黑树(一 种非严格意义上的平衡二叉树)，这颗树具有对数据自动排序的功能，所以在map内部所有的数据都是有序的，后边我们会见识到有序的好处。

#include<iostream>
#include<string>
#include<map>
using namespace std;
 
int main() {
	string str;
	map<char, int> map_s;
	while (cin >> str) {
		pair<map<char, int>::iterator, bool> ret;
		for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
			ret = map_s.insert(pair<char, int>(str[i], 1));
			if (ret.second == false) {//如果插入失败，则该迭代器的第一个参数的value++
				ret.first->second++;
			}
		}
		map<char, int>::iterator iter = map_s.begin();
		for (; iter != map_s.end(); iter++) {
			cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;
		}
		cout << endl;
			
	}
}

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