C++提高编程|2. STL初识算法|数据结构|c++

2.1 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

多数情况下，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

2.2 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

2.3 STL六大组件

【C++提高编程|2. STL初识】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

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huo
6, 空间配置器：负责空间的配置与管理

2.4 STL中容器，算法，迭代器

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，我们叫做算法
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某个元素，而又无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迭代器为指针
迭代器种类：

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2.5 容器算法迭代器初识 2.5.1 vector存放内置数据类型

容器：vector

算法：for_each

迭代器：vector < i n t > ::iterator

示例：

#include using namespace std; #include #include// vector容器存放内置数据类型void myPrint(int val) { cout << val << endl; }void test01() { // 创建了一个vector容器，数组 vectorv; // 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 // v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据 // v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置 // vector::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型 //vector::iterator itBegin = v.begin(); // 起始迭代器指向容器中第一个元素 //vector::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第一种遍历方式 //while (itBegin != itEnd) //{ // cout << *itBegin << endl; // itBegin++; //} // 第二种遍历方式 for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << endl; } // 第三种遍历方式利用STL提供的遍历算法 for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

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2.5.2 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

示例：

#include using namespace std; #include #include #include// vector容器中存放自定义数据类型 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } string m_Name; int m_Age; }; void test01() { vectorv; Person p1("a", 10); Person p2("b", 20); Person p3("c", 30); Person p4("d", 40); Person p5("e", 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); // 遍历容器中的数据 for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { //cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "\t年龄：" << (*it).m_Age << endl; cout << "姓名：" << it->m_Name << "\t年龄：" << it->m_Age << endl; } }// 存放自定义数据类型指针 void test02() { vectorv; Person p1("a", 10); Person p2("b", 20); Person p3("c", 30); Person p4("d", 40); Person p5("e", 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); // 遍历容器 for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << "::姓名：" << (*it)->m_Name << "\t年龄：" << (*it)->m_Age << endl; } }int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }

2.5.3 vector容器嵌套容器

学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

示例：

#include using namespace std; #include #include #include// 容器嵌套容器 void test01() { vector>v; // 创建小容器 vectorv1; vectorv2; vectorv3; vectorv4; // 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); v4.push_back(i + 4); } // 将小容器插入到大的容器中 v.push_back(v1); v.push_back(v2); v.push_back(v3); v.push_back(v4); // 通过大容器，把所有的数据遍历一遍 for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { // (*it) ---- 容器 vector for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) { cout << *vit << ""; } cout << endl; }}int main() { //test01(); test01(); system("pause"); return 0; }