C++进阶_STL总结

C++进阶_STL总结

1.STL

• STL是标准模板库，是高效的C++程序库，采用泛型编程思想对常见的数据结构（顺序表、链表、栈和队列、堆、二叉树、哈希）和算法（查找、排序、集合、数值运算）等进行封装，体现泛型编程程序设计思想以及设计模式
• STL中包含了容器、适配器、算法、迭代器、仿函数以及空间配置器
• STL设计理念：代码高复用性、运行速度高效率
  2.STL六大组件
  容器：序列式容器、关联式容器
  （1）序列式容器
• array：静态顺序表
• string：字符串
• vector：动态顺序表
• forward_list：带头结点的循环单链表
• list：带头结点的双向循环链表
• deque：动态二维数组
  （2）关联式容器
• map：红黑树结构，key为唯一键值对
• multimap：红黑树结构，key为可重复键值对
• set：红黑树结构，value唯一
• multiset：红黑树结构，value可重复
• unordered_map：哈希结构，key为唯一键值对
• unordered_multimap：哈希结构，key为可重复键值对
• unordered_set：哈希结构，value唯一
• unordered_multiset：哈希结构，value可重复
  （3）容器适配器
• stack：底层是对deque的重新封装
• queue：底层是对deque的重新封装
• priority_queue：底层是对vector的重新封装，大根堆

适配器：将一个类的接口转换成用户希望的另一个类的接口，使原本接口不兼容的类可以一起工作
（1）容器适配器
stack、queue
（2）迭代器适配器
反向迭代器：反向迭代器++和–操作正好和正向迭代器相反，因此反向迭代器只需将正向迭代器进行重新封装即可
（3）函数适配器

算法：与数据结构相关算法、通用算法
（1）与数据结构相关算法：容器中的成员函数
（2）通用算法：排序、查找、排列组合、数据移动、拷贝、删除、比较组合、运算等
find算法：在查找时，与具体的数据结构无关，只要给出待查找数据集合的范围，find就可在该范围内查找，找到后返回该元素在区间中的位置，否则返回end
迭代器
迭代器是一种设计模式，让用户通过特定的接口去访问容器中的数据，不需要了解容器内部的底层数据结构。

C++中迭代器本质是一个指针，让该指针按照具体的结构去操作容器中的数据。

每个容器的底层结构都不同，为了降低算法使用容器时的复杂度，底层结构应该对于算法透明，迭代器就充当了算法与容器之间的转接层，因此每个容器的迭代器应该由容器设计者负责提供，然后容器按照约定给出统一的接口即可

实现原理
容器底层结构不同，导致其实现原理不同，容器迭代器的设计，必须结合具体容器的底层数据结构。比如vector与list，因为vector底层结构为一段连续空间，迭代器前后移动时比较容易实现，因此vector的迭代器实际是对原生态指针的封装；list底层结构为带头结点的双向循环链表，迭代器在移动时只能按照链表的结构前后依次移动，因此链表的迭代器需要对原生态的指针进行封装，因为当对迭代器++时，应该通过节点中的next指针域找到下一个节点

如果迭代器不能直接使用原生态指针操作底层数据时，必须要对指针进行封装

仿函数
仿函数：一种具有函数特征的对象，可以像调用函数一样调用此对象。该对象所在类必须自定义函数调用运算符operator()，重载该运算符后，就可在仿函数对象的后面加上一对小括号，以此调用仿函数所定义的operator（）操作。一般配合算法，提高算法的灵活性

空间适配器
空间适配器：为各个容器高效的管理空间（空间的申请与回收）