stl标准库的学习笔记

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gaosmile 发布时间：2020-10-2 08:34

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本期内容开始分享一些stl标准库的学习笔记，如果要做cpp岗位，stl和boost必须要掌握；好了以下是本次文章内容，跟随我的脚步往一起往下看！

一、stl的诞生：

(1)长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西。

(2)C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升。

(3)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

(4)为了建立数据结构和算法的一套标准，于是乎就诞生了stl。

二、stl的基本概念：

(1)stl(standard template library),标准模板库。

(2)stl从广义上分为：容器(container)、算法(algorithm)、迭代器(iterator)。

(3)容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接；换句直白的话来说，容器和算法之间要实现一些操作，还需迭代器来牵桥搭线。

(4)stl几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

三、stl六大组件：

stl大体上可以分为六大组件，他们分别为：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，比如：vector、list、deque、set、map等用来存放数据

(2)算法：各种常用的算法，比如：sort、find、copy、for_each等

(3)迭代器：扮演了容器和算法之间的胶合剂。

(4)仿函数：行为类似函数，可作为算法的莫衷策略。

(5)适配器：一种用来修饰容器或者仿函数、迭代器接口的东西。

(6)空间配置器：负责空间的配置与管理。

四、stl中的容器、算法、迭代器：

1、容器：字面理解就是放东西的空间。

stl容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来；数据结构就是我们常见的一些数据结构：数组、链表、树、栈、队列、集合，隐射表等；

容器又分为序列式容器和关联式容器两种：

(1)序列容器：强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置。

(2)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。

2、算法：问题的解决方法(解法)

有限的步骤，解决逻辑或者数学上的问题，这一门学科我们叫做算法，这个学数据结构里面首先就会给你介绍啥是算法，它的特性啥的，这里就不再造轮子了。

算法分为：质变算法和非质变算法

(1)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。

(2)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。

3、迭代器

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，刚开始学我们可以理解迭代器为指针。

迭代器的种类：

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读访问只写，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、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器、随机访问迭代器。

五、容器算法迭代器初认识：

1、stl中最常用的容器为vector，可以简单理解为数组，下面我们来举个例子如何往这个容器中插入数据，并遍历这个容器：

--容器：vector,所用头文件vector

--算法：for_each，所用头文件，algorithm

--迭代器：vector::iterator

下面是三种遍历方法都有：

//vector容器中存放内置数据类型
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void print(int val)
{
cout<<val<<endl;
}
void test()
{
//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);
v.push_back(50);
//通过迭代器访问容器中的数据
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，不是指向最后一个元素哦
//第一种遍历方法
while(itBegin != itEnd)
{
   cout<<*itBegin <<endl;
   itBegin++;
}

}
int  main()
{
test();

}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/test# ./a.out
10
20
30
40
50

第二种方式：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void print(int val)
{
cout<<val<<endl;
}
void test()
{

vector<int> v;

v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);

vector<int>::iterator itBegin = v.begin();
vector<int>::iterator itEnd = v.end();

/* while(itBegin != itEnd)
{
   cout<<*itBegin <<endl;
   itBegin++;
}*/
for(vector<int>::iterator it = v.begin();it != v.end();it++)
{
   cout<<*it<<endl;
}

}
int  main()
{
test();

}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/test# ./a.out
10
20
30
40
50

第三种方式：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void print(int val)
{
cout<<val<<endl;
}
void test()
{

vector<int> v;

v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);

vector<int>::iterator itBegin = v.begin();
vector<int>::iterator itEnd = v.end();

/* while(itBegin != itEnd)
{
   cout<<*itBegin <<endl;
   itBegin++;
}*/
/*  for(vector<int>::iterator it = v.begin();it != v.end();it++)
{
   cout<<*it<<endl;
}*/
  //利用了stl提供的遍历算法
for_each(v.begin(),v.end(),print);

}
int  main()
{
test();

}

结果输出：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/test# ./a.out
10
20
30
40
50

2、vector存放自定义数据类型示例：

代码示例：

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

class Person
{
public:
Person(string name ,int age)
{
   this->m_Name = name;
   this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test()
{
vector<Person> v;
Person p1("aa",10);
Person p2("bb",20);
Person p3("cc",30);
Person p4("ee",40);

  v.push_back(p1);
  v.push_back(p2);
  v.push_back(p3);
  v.push_back(p4);

  for(vector<Person>::iterator it = v.begin();it != v.end();it++)
  {
   cout<<"name: "<<(*it).m_Name<<" age "<<(*it).m_Age<<endl;

   //cout<<"name: "<<it->m_Name<<" age "<<it->m_Age<<endl;
}

}
int main()
{
test();
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/test# ./a.out
name: aa age 10
name: bb age 20
name: cc age 30
name: ee age 40

3、容器嵌套（可以把它看成二维数组）

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

void test()
{
  //容易嵌套容器
vector< vector<int> >v;
  //创建小容器
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
//向小容器里面添加数据
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);
}
  //将小容器插入到大容器中去
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//通过打容器，把所有数据遍历一遍
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()
{
test();
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/test# ./a.out
1 2 3 4
2 3 4 5
3 4 5 6
4 5 6 7