c++_STL-1_string_vector

1. stl基本概念

Standard Template Library，由惠普开发的一系列软件的统称，现在主要用在c++中，内嵌在编译器中，不需要安装。

熟练使用stl才算优秀的c++程序员。

stl从广义上分为3类：

• algorithm
• container，容器
• iterator，迭代器

容器和算法通过迭代器进行无缝连接，比传统的函数和类组成的库提供了更好的代码重用机会。

在c++标准中，stl有以下主要的头文件：

• ,,
• ,,,,,

graph LR
A[STL]-->B[string]
A-->C[iterator]
C-->D[algorithm]
C-->E[container]

stl的6大组件

• Container，各种基本数据结构
• Algorithm
• Iterator，连接containers和algorithms
• Adapter，适配器)，可改变containers、Iterators或Function object接口的一种组件
• Function object，函数对象
• Allocator，分配器

stl的重要特点是数据结构和算法的分离。

1.1 容器

重复利用已有的实现构造自己的特定类型下的数据结构。

数据结构：研究结点之间的关系。

容器分为2类：

• 序列式容器，sequence containers，每个元素有固定位置，与添加时机和地点有关，与值无关，如vector,deque,list。
• 关联式容器，associated containers，和添加顺序无关，节点组成红黑树，如set,multiset,map,multimap。

1.2 c++标准库

分为10类。

语言支持相关：,,,,,,,,,,.

io流相关：,,,,,,,,,,

诊断功能：,,

工具：,,,

字符串处理：,,,,,

容器类的模板：,,,,,

迭代器：

算法：,,

数值操作：,,,,

本地化：,

1.3 值拷贝

所有容器提供值语义value，而不是引用语义reference。所以执行添加操作时，要确保容器内的元素有拷贝构造函数，无参构造函数并重载赋值运算符。尤其是有指针成员时。

2. string

重点有初始化、遍历、连接、查找和替换、插入、反转和大小写转换。

而且，不用担心越界的问题。

2.1 初始化

//初始化
#include 
using namespace std;
#include "string"

int main()
{
	string s1  = "aaa";
	string s2("bbb");
	string s3 = s1; // copy constructor
	string s4(3,'c');
	
	cout<

2.2 遍历

3种方法：数组，迭代器，at()。

#include 
using namespace std;
#include "string"


int main()
{
	string s = "abcdef";
	for(int i = 0; i < s.length(); i++)
	{
		cout<

调试一下可以验证，s.end()指向s[s.size()]，也就是最后一个元素之后。

相比于[]，at()可以抛出异常。

#include 
using namespace std;
#include "string"


int main()
{
	string s = "abcdef";
	
	try
	{
		for(int i = 0; i < s.length() + 3; i++)
		{
			cout<

2.3 转换为指针

初始化时可以实现char*-->string，通过const char* c_str() cosnt{}，就能实现string-->char*。

把string拷贝到一段内存中，可以用int copy(char *s,int n,int pos=0) const;，返回值为拷贝数，该函数不保证不越界。

#include
using namespace std;
#include "string"

int main(int argc, char *argv[])
{
	string s = "abcdef";
	
	//string-->char*
	printf("%s\n",s.c_str());
	
	//string-->buf
	char buf[10] = {0};
	s.copy(buf,5);
	printf("%s\n",buf);
	
	cin.get();
	return 0;
}


/*
abcdef
abcde
*/

2.4 连接

可以用重载的加号运算符或者string &append();，第2个参数如下：

• const char*
• const char *s,int n
• const string &s
• const string &s,int pos,int n
• int n,char c，添加n个c

#include
using namespace std;
#include "string"

int main(int argc, char *argv[])
{
	string s1 = "abc";
	string s2 = "def";
	s1 = s1 + s2;
	cout<

2.5 查找和替换

string substr(int pos = 0,int n=npos) const;返回由pos开始的长度n的字符串。

int find(char c, int pos=0) const;

int find(const char*s,int pos=0) const;

int find(const string &s,int pos=0) const;

这3个find()也有对应的rfind()，从后往前查找，pos默认参数为string::npos。

string:npos是个特殊值，说明查找没有匹配

string &replace(int pos,int n,const char*s)，删除pos开始的n个字符，插入s。

void swap(string &s)，交换当前字符串与s的值。

#include
using namespace std;
#include "string" 

int main(int argc, char *argv[])
{
	string s = "aaa When I aaa was aaa.";
	int index = 0;
	index = s.find("When");
	cout<

2.6 删除和插入

string &erase(int pos=0, int n=npos);，删除pos处的n个字符。

iterator erase ( iterator first, iterator last );

string &insert(int pos,const char*s);

string &insert(int pos,const string &s);

string &insert(int pos, int n, int c);

#include
using namespace std;

#include "string" 

int main(int argc, char *argv[])
{
	string s = "hello world.";
	string::iterator it = find(s.begin(),s.end(),'l');
	if(it != s.end())
	{
		s.erase(it);
	}
	cout<<"s: "<

2.7 算法

#include
using namespace std;
#include "string" 
#include "algorithm"

int main(int argc, char *argv[])
{
	string s = "aaaBBB";
	transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), toupper);
	cout << s << endl;
	transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), tolower);
	cout << s << endl;

	cin.get();
	return 0;
}

3. vector容器

vector容器把元素存进动态数组，尾部添加或删除快，中间添加或删除需要移动后面的元素。vector可以随机存储元素，并支持[]和at()。

vector采用模板类实现，即vector vecT;

存放自定义类时，由于需要值复制，所以必须提供拷贝构造函数。

3.1 构造、添加、删除

v.front()和v.back()返回第一个和最后一个元素的引用。

void push_back()和void pop_back是末尾插入和删除。

#include
using namespace std;
#include "vector"

int main(int argc, char *argv[])
{
	vector v1;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	cout<<"len:"< 0)
	{
		cout<

可以指定元素个数并初始化为0：vector v1(3)

#include
using namespace std;
#include "vector"

int main(int argc, char *argv[])
{
	vector v1(3);  // vector v1(3,0)
	v1.push_back(1);
	cout<

除了vector v1 ，还有其它带参数构造方式：

• vector(iterator begin,iterator end)，拷贝左闭右开区间[begin,end)的元素
• vector(n,elem)，拷贝n个elem
• vector(const vector &vec)，拷贝构造函数

vector v2 = v1;
vector v3(v1.begin(),v2.end() + 2);

3.2 迭代遍历

#include
using namespace std;
#include "vector"

int main(int argc, char *argv[])
{
	vector v1;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	
	for(vector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
	{
		cout<<*it<<" ";
	}
	cout<

v1.end()仍然指向最后一个元素+1.

反过来，还有rbegin(),rend()

#include
using namespace std;
#include "vector"

int main(int argc, char *argv[])
{
	vector v1;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	
	for(vector::reverse_iterator rit = v1.rbegin(); rit != v1.rend(); rit++)
	{
		cout<<*rit<<" ";
	}
	cout<

迭代器

迭代器分为：

• 输入迭代器，也叫只读迭代器，读取一个元素后移动，只能遍历一遍
• 输出迭代器，也叫只写迭代器
• 正向迭代器，相当于输入+输出迭代器，并能多次遍历
• 双向迭代器，相当于正向迭代器+移动操作符
• 随机访问迭代器，可以直接访问任何位置的双向迭代器

双向迭代器支持的操作：

• it++,++it,
• *it,
• it1 = it2
• it1 == it2, it1 != it2

支持的容器有list,set,multiset,map,multimap

随机访问迭代器在双向迭代器的基础上添加了以下操作：

• it+=i,it[i]
• it1
• it1 = it2
• it1 == it2, it1 != it2

支持的容器有vector,deque.

3.3 插入

vector.insert(iterator pos,elem);

vector.insert(iterator pos,int n,elem);

vector.insert(iterator pos,begin,end);，在pos插入[begin,end)区间的值。

3.4 删除

vector.erase(iterator pos)

vector.erase(iterator begin,iterator end)，删除一个区间。

注意，发生插入和删除时，vector的元素会移动，但迭代器不会改变所指向的位置。

#include
using namespace std;
#include "vector"

int main(int argc, char *argv[])
{
	vector v1;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	
	vector::iterator it = v1.begin(); 
	v1.erase(it);
	v1.erase(it);
	
	for(int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout<