C++编程——STL初识_itbegin

1 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的思想，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

STL大体上分为六大组件，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：扮演了算法与容器之间的胶合剂
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者迭代器接口的东西
6. 空间配置器：负责空间的配置和管理

4 STL中的容器、算法、迭代器

容器：置物之所也
STL容器就是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的位置
• 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
算法分为：质变算法和非质变算法

• 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(123->112233)、替换、删除等
• 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

迭代器：容器和算法之间的胶合剂
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，迭代器的使用非常类似于指针
迭代器种类：

注：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

5 vector存放内置数据

先介绍STL中的vector容器，建立对STL容器使用的初步认识

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

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
	第一种遍历方式
	//vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); //起始迭代器 指向容器中的第一个元素
	//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
	//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()
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	test01();
	
	system("pause");
	return 0;
}



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运行结果：

6 vector存放自定义数据

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Age = age;
		this->m_Name = name;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void myprint(Person p)
{
	cout <<"姓名:" << p.m_Name <<" 年龄:"<< p.m_Age << endl;
}

void test01()
{
	//创建了一个vector容器数组
	vector<Person> v;

	Person p1("Tom", 20);
	Person p2("Bill", 30);
	Person p3("Jack", 40);
	Person p4("John", 50);

	//向容器中插入数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	//通过迭代器访问容器中的数据
	第一种遍历方式
	//vector<Person>::iterator itBegin = v.begin(); //起始迭代器 指向容器中的第一个元素
	//vector<Person>::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
	//while (itBegin != itEnd)
	//{
	//	cout <<"姓名:" << (*itBegin).m_Name <<" 年龄:"<< (*itBegin).m_Age << endl;
	//	itBegin++;
	//}

	第二种遍历方式
	//for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	//{
	//	cout << "姓名:" << (*it).m_Name << " 年龄:" << (*it).m_Age << 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;
}



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7 容器嵌套容器

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

void test01()
{
	vector<vector<int>> v;
	//创建小容器
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;

	//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);
	}

	//小容器放入大容器中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);

	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;
	}
}


int main()
{
	test01();
	
	system("pause");
	return 0;
}

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运行结果：

注：本文参考b站黑马程序员C++课程