STL学习笔记（2）STL 三大组件
STL学习笔记（2）STL 三大组件
容器
容器，置物之所也。 研究数据的特定排列方式，以利于搜索或排序或其他特殊目的，这一门学科我们称为数据结构。大学信息类相关 专业里面，与编程最有直接关系的学科，首推数据结构与算法。几乎可以说，任何特定的数据结构都是为了实现 某种特定的算法。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(array),链表(list),tree(树)，栈(stack),队列(queue),集合(set),映射表(map),根据数据在容器中的 排列特性，这些数据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，除非用删除或插入的操作改变这个位置。 Vector 容器、Deque 容器、List 容器等。
- 关联式容器是非线性的树结构，更准确的说是二叉树结构。各元素之间没有严格的物理上的顺序关系，也就是说 元素在容器中并没有保存元素置入容器时的逻辑顺序。关联式容器另一个显著特点是：在值中选择一个值作为关 键字 key，这个关键字对值起到索引的作用，方便查找。Set/multiset 容器 Map/multimap 容器 容器可以嵌套容器。
算法
算法，问题之解法也。 以有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms). 广义而言，我们所编写的每个程序都是一个算法，其中的每个函数也都是一个算法，毕竟它们都是用来解决或大 或小的逻辑问题或数学问题。STL 收录的算法经过了数学上的效能分析与证明，是极具复用价值的，包括常用的排 序，查找等等。特定的算法往往搭配特定的数据结构，算法与数据结构相辅相成。 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
迭代器(iterator)是一种抽象的设计概念，现实程序语言中并没有直接对应于这个概念的实物。在<>一书中提供了 23 中设计模式的完整描述，其中 iterator 模式定义如下：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。 迭代器的设计思维-STL 的关键所在，STL 的中心思想在于将容器(container)和算法(algorithms)分开，彼此独立设计， 最后再一贴胶着剂将他们撮合在一起。从技术角度来看，容器和算法的泛型化并不困难，c++的 class template 和 function template 可分别达到目标，如果设计出两这个之间的良好的胶着剂，才是大难题。
迭代器的种类:
迭代器种类 | 用途 | 支持 |
|---|---|---|
输入迭代器 | 提供对数据的只读访问 | 只读，支持++，==，!= |
输出迭代器 | 提供对数据的只写访问 | 只写，支持++ |
前向迭代器 | 提供读写操作，并可以向前推进迭代器 | 读写，支持++，==，!= |
双向迭代器 | 提供读写操作，并可以向前和向后推进迭代器 | 读写，支持++，== |
随机访问迭代器 | 提供读写操作，并能以跳跃的方式访问容器任意数据，是功能最强的迭代器 | 支持++，–，[n]，<, <=, >, >= |
示例
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
//STL 中的容器 算法 迭代器
void test01()
{
vector<int> v;
//STL 中的标准容器之一 ：动态数组
v.push_back(1);
//vector 容器提供的插入数据的方法
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(7);
//迭代器
vector<int>::iterator pStart = v.begin(); //vector 容器提供了 begin()方法 返回指向第一个元素的迭代器
vector<int>::iterator pEnd = v.end(); //vector 容器提供了 end()方法返回指向最后一个元素下一个位置的迭代器
//通过迭代器遍历
while (pStart != pEnd)
{
cout << *pStart << " ";
pStart++;
}
cout << endl;
}
//STL 容器不单单可以存储基础数据类型，也可以存储类对象
class Teacher
{
public:
Teacher(int age) : age(age){};
~Teacher(){};
public:
int age;
};
void test02()
{
vector<Teacher> v; //存储 Teacher 类型数据的容器
Teacher t1(10), t2(20), t3(30);
v.push_back(t1);
v.push_back(t2);
v.push_back(t3);
vector<Teacher>::iterator pStart = v.begin();
vector<Teacher>::iterator pEnd = v.end();
//通过迭代器遍历
while (pStart != pEnd)
{
cout << pStart->age << " ";
pStart++;
}
cout << endl;
}
//存储 Teacher 类型指针
void test03()
{
vector<Teacher *> v; //存储 Teacher 类型指针
Teacher *t1 = new Teacher(10);
Teacher *t2 = new Teacher(20);
Teacher *t3 = new Teacher(30);
v.push_back(t1);
v.push_back(t2);
v.push_back(t3);
//拿到容器迭代器
vector<Teacher *>::iterator pStart = v.begin();
vector<Teacher *>::iterator pEnd = v.end();
//通过迭代器遍历
while (pStart != pEnd)
{
cout << (*pStart)->age << " ";
pStart++;
}
cout << endl;
}
//容器嵌套容器
void test04()
{
vector<vector<int>> v;
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i * 10);
v3.push_back(i * 100);
}
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 subIt = (*it).begin(); subIt != (*it).end(); subIt + +)
{
cout << *subIt << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main()
{
//test01();
//test02();
//test03();
test04();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}