C++提高编程之STL初始-编程知识

1.STL的诞生

长久以来，软件界一直希望建立重复性的东西
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 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的六大组件

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
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的容器，算法，秩代器

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(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。例如拷贝，替换，删除等等
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选代器为指针

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，STL的算法秩代器初始

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

秩代器：vector<int>::iterator

示例：

1，vector容器的创建

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>void test01()
{//创建一个vector容器vector<int>v;//往容器中插入数据v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);//通过秩代器访问容器中的数据vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始秩代器 指向容器中第一个元素vector<int>::iterator inEnd = v.end();//结束秩代器 指向容器中最后一个给元素的下一个位置
}int main()
{system("pause");return 0;
}

2，对于起始秩代器和结束秩代器的解释：

3，遍历方式

//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() != v.end(); it++){cout << *it << endl;}

//第三种遍历方式
void myPrint(int val)
{cout << val << endl;
}test()
{
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

5.2 vector存放自定义数据类型

学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出

1,存放对象

//vector存放自定义数据类型
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<string>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);//遍历数据for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << "姓名：" << (*it).m_name <<"\t" << "年龄：" << (*it).m_age << endl;}
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

2，存放指针对象

//放对象指针
//vector存放自定义数据类型
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<string>class Person
{
public:Person(string name, int age){this->m_name = name;this->m_age = age;}string m_name;int m_age;
};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);//遍历数据for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){Person* p = (*it);cout << "姓名：" << (*it).m_name << "\t" << "年龄：" << (*it).m_age << endl;}
}int main()
{test02();system("pause");return 0;
}

5.3 vector容器嵌套容器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<string>void test01()
{//创建大容器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);}//将小容器的数据插入大容器中v.push_back(v1);v.push_back(v2);v.push_back(v3);v.push_back(v4);//通过大容器，把所有数据都遍历一遍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;
}