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1. stl的诞生
2. stl基本概念
3. stl六大组件
4. stl中的容器、算法、迭代器
5. 容器算法迭代器初识
5.1 vector存放内置数据类型
5.2 vector存放自定义数据类型
5.3 vector容器嵌套容器
6. 总结
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。
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。
3. stl六大组件
stl大体分为六大组件 :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: 扮演了容器与算法之间的胶合剂。
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迭代器接口的东西。
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
c++ 标准模板库的核心包括以下三个组件:
<col>
组件
描述
容器(containers)
容器是用来管理某一类对象的集合。c++ 提供了各种不同类型的容器,比如 deque、list、vector、map 等。
算法(algorithms)
算法作用于容器。它们提供了执行各种操作的方式,包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作。
迭代器(iterators)
迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可能是容器,也可能是容器的子集。
这三个组件都带有丰富的预定义函数,帮助我们通过简单的方式处理复杂的任务。
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: 容器和算法之间的粘合剂。
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,迭代器的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。
迭代器种类如下所示。
种类
功能
支持运算
输入迭代器
对数据的只读访问
只读,支持++、==、!=
输出迭代器
对数据的只写访问
只写,支持++
前向迭代器
读写操作,并能向前推进迭代器
读写,支持++、= =、!=
双向迭代器
读写操作,并能向前和向后操作
读写,支持++、–,
随机访问迭代器
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、<、
常用的容器中的迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器。
5. 容器算法迭代器初识
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。
容器: <code>vector</code>
算法: <code>for_each</code>
迭代器: <code>vector</code>
实例如下所示。
第一种遍历方式:
10
20
30
40
第二种遍历方式:
第三种遍历方式:
起始迭代器<code>v.begin()</code>和结束迭代器<code>v.end()</code>的示意图如下图所示。
学习目标: vector中存放自定义数据类型,并打印输出。
vector存放自定义数据类型:
姓名:张三 年龄:18
姓名:李四 年龄:20
姓名:王五 年龄:22
姓名:赵六 年龄:24
姓名:赵四 年龄:26
vector存放自定义数据类型的指针:
学习目标: 容器中嵌套容器,我们将所有数据进行遍历输出。
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6. 总结