【C++】【第六篇-1】【黑马 p185~p214】C++学习记录之C++提高编程
【C++】【第六篇-1】【黑马 p185~p214】C++学习记录之C++提高编程
- 2 STL初识（p185）
-
- 2.1 STL的诞生
- 2.2 STL基本概念
- 2.3 STL六大组件
- 2.4 STL种容器、算法、迭代器
- 2.5 容器算法迭代器初识（p186）
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- 2.5.1 vector存放内置数据类型（遍历vector的三种方式）（for_each）
- 2.5.2 Vector存放自定义数据类型以及其指针（p187）
- 2.5.3 Vector容器嵌套容器（p188）
- 3 string容器（p189）
-
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- 3.1.1 string基本概念
- 3.1.2 string构造函数
- 3.1.3 string赋值操作（p190）
- 3.1.4 string字符串拼接（p191）
- 3.1.5 string替换和查找（p192）
- 3.1.6 string字符串比较（p193）
- 3.1.7 string字符存取（还有获取大小size()）（p194）
- 3.1.8 string插入和删除（p195）
- 3.1.9 string字串（p196）
- 3.2 vector容器（p197）
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- 3.2.1 vector基本概念
- 3.2.2 vector构造函数
- 3.2.3 vector赋值操作（p198）
- 3.2.4 vector容量和大小
- 3.2.5 vector插入和删除
- 3.2.6 vector数据存取
- 3.2.7 vector互换容器（p202）（收缩内存空间swap）
- 3.2.8 vector预留空间
- 3.3 deque容器（p204）
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- 3.3.1 deque容器基本概念
- 3.3.2 deque构造函数
- 3.3.3 deque复制操作（p205）
- 3.3.4 deque大小操作（p206）
- 3.3.5 deque插入和删除（p207）
- 3.3.6 deque数据存取（p208）
- 3.3.7 deque排序（p209）（sort的使用包含algorithm）
- 3.4 案例-评委打分
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- 3.4.1 案例描述
- 3.4.2 实现步骤
- 3.5 stack容器
-
- 3.5.1 stack基本概念
- 3.5.2 stack常用接口（p212）
- 3.6 queue容器（213）
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- 3.6.1 queue基本概念
- 3.6.2 queue常用接口（p214）
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本文接
【C++】【第一篇】【黑马 p84 - p105 】C++学习记录
【C++】【第二篇】【黑马 p106~p126】C++学习记录
【C++】【第三篇】【黑马 p127 - p146 】C++学习记录
【C++】【第四篇】【黑马 p147 ~ p166】C++学习记录之职工管理系统
【C++】【第五篇】【黑马 p167~p184】C++学习记录之C++提高编程
2 STL初识（p185）
面向对象编程三大特性------封装、继承、多态
2.1 STL的诞生
- 长久以来，软件姐一直希望建立一种可重复利用的东西
- C++面向对象和泛型编程的思想，目的就是复用性的提升
- 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的工作
- 为了建立数据结构和算法的一套标准，就诞生了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
- 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：扮演了容器和算法之间的胶合剂
- 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仿函数或迭代器接口的东西
- 空间配置器：负责空间的配置和管理
2.4 STL种容器、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：强调值得排序，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：问题之解也
- 有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫算法（Algorithms）
- 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：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各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方法。
- 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：
- 算法要通过迭代器才能访问容器中的元素
| 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 | 对数据的只写访问 | 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]、-n、<、<=、>、>= |
- 常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器
2.5 容器算法迭代器初识（p186）
- 了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力
- STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器
2.5.1 vector存放内置数据类型（遍历vector的三种方式）（for_each）
- 容器：
vector - 算法：
for_eack - 迭代器：
vector::iterator
#include ::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
while (itBegin != itEnd)
{
cout << *itBegin << endl;
itBegin++;
}
*/
/*
//第二种遍历方式,最常用的
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
*/
//第三种遍历方式 利用STL提供遍历算法 要包含algorithm
for_each(v.begin(),v.end(), myPrint);//利用回调的技术
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.5.2 Vector存放自定义数据类型以及其指针（p187）
- 学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出
vector<>::iterator就是一个指针
#include 2.5.3 Vector容器嵌套容器（p188）
- 学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出
#include 3 string容器（p189）
3.1.1 string基本概念
- 本质：string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类
- string和char* 区别：
- char* 是一个指针
- string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*型的容器。
- 特点：
- string类内部封装了很多成员方法
- 例如：查找find、拷贝copy，删除delete，替换replace，插入insert
- string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责。
3.1.2 string构造函数
- 构造函数原型：
string();//创建一个空的字符串，例如：string str;
string(const char* s);//使用字符串s初始化string(const string& str);//使用一个string对象初始化另一个string对象string(int n , char c);//使用n个字符c初始化
#include - 总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可
3.1.3 string赋值操作（p190）
- 功能描述： 给string字符串进行赋值
- 赋值的函数原型：
string& operator=(const char* s);//char*类型字符串 赋值给当前的字符串string& operator=(const string &s);//把字符串s赋给当前的字符串string& operator=(char c);// 字符赋值给当前的字符串string& assign(const char *s);//把字符串s赋给当前的字符串string& assign(const char *s, int n);//把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串string& assign(const string &s);//把字符串s赋给当前字符串string& assign(int n, char n);//用n个字符c赋给当前字符串
#include 3.1.4 string字符串拼接（p191）
- 功能描述：实现在字符串末尾拼接字符串
- 函数原型
string& operator+=(const char* str);//重载+=操作符string& operator+=(const char c);//重载+=操作符string& operator+=(const string& str);//重载+=操作符string& append(const char *s);//把字符串s连接到当前字符串结尾string& append(const char *s, int n);//把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾string& append(const string &s);//同operator+=(const string &str);string& append(const string& s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符串连接到字符串末尾
#include 总结： 字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住集中即可
3.1.5 string替换和查找（p192）
- 功能描述：
-
- 查找：查找指定字符串是否存在，如果不存在返回-1
-
- 替换：在指定的位置替换字符串
- 函数原型
int find(const string& str, int pos = 0) const// 查找str第一次出现位置，从pos开始查找int find(const char *s, int pos = 0) const;//查找s第一次出现的位置，从pos开始查找int find(const char* s, int pos, int n) const;//从pos位置查找s的前n个字符第一次位置int find(const char c, int pos = 0;) const;//查找字符c第一次出现位置int rfind(const string& str,int pos = npos) const;//查找str最后一次位置，从pos开始查找int rfind(const char *s, int pos = npos) const;//查找s最后一次出现位置，从pos开始查找int rfind(const char * s, int pos, int n) const;//从pos查找s的前n个字符最后一次位置int rfind(const char c, int pos = 0) const;//查找字符c最后一次出现位置string & replace(int pos, int n , const string& str);//替换从pos开始n个字符串为字符串strstring & replace(int pos, int n, const char * s);//替换从pos开始的n个字符为字符串s
- 其中find和rfind的区别在：find是从左往右查找；rfind是从右往左查找
- 替换，会把指定区间替换为所有指定字符串
#include 3.1.6 string字符串比较（p193）
- 功能描述：字符串之间的比较
- 比较方式：字符串比较是按字符的ASCII码进行对比
- = 返回 0
- > 返回 1
- < 返回 -1
- 函数原型
int compare(const string &s) const;//与字符串s比较int compare(const char * s) const;//与字符串比较
#include - 总结： 字符串对比主要是用于对比两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义不是很大
3.1.7 string字符存取（还有获取大小size()）（p194）
- string中单个字符存取方式有两种
char& operator[] (int n);// 通过[]方式取字符char & at(int n);// 通过at方式获取字符
#include - 总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用[]或at
3.1.8 string插入和删除（p195）
- 功能描述：对string字符串进行插入和删除字符操作
- 插入操作无论多少个字符都会插入
- 函数原型：
string& insert(int pos, const char * s);//插入字符串string& insert(int pos, const string& str);//插入字符串string& insert(int pos, int n, char c);//在指定位置插入n个字符cstring& erase(int pos, int n = npos);// 删除从Pos开始的n个字符
#include - 总结： 插入和删除的起始下标是从0开始的
3.1.9 string字串（p196）
- 功能描述： 从字符串中获取想要的子串
- 函数原型：
string substr(int pos = 0, int n = npos) const;//返回由pos开始的n个字符组成的字符串
#include - 总结：灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息
3.2 vector容器（p197）
3.2.1 vector基本概念
- 功能：vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
- vector与普通数组区别：不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩充
- 动态扩展：并不是在原空间之后续新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间
后面都会看得- vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
3.2.2 vector构造函数
- 功能描述： 创建vector容器
- 函数原型：
vectorv; //采用模板实现类实现，默认构造函数 vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end()]区间中的元素拷贝给本身vector(n, elem); ///构造函数将n个elem拷贝给本身vector(const vector &vec); //拷贝构造函数
#include - 总结：vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可
3.2.3 vector赋值操作（p198）
- 功能描述：给vector容器进行赋值
- 函数原型：
vector& operator=(const vector &vec); // 重载等号操作符assign(beg ,end); // 将(beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身assign(n , elem); //将n个elem拷贝赋值给本身
#include - 总结：vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以
3.2.4 vector容量和大小
- 功能描述：对vector容器的容量和大小操作
- 函数原型：
empty(): //判断容器是否为空capacity(); // 容器的容量szie(); //返回容器中元素的个数resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器边长，则以elem值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include - 总结：
- 判断是否为空 -----empty
- 返回元素个数 ----- size
- 返回容器容量 ----- capacity
- 重新制定大小 – resize
3.2.5 vector插入和删除
- 功能描述： 对vector容器进行插入，删除操作
- 函数原型：
push_pack(ele); // 尾的插入元素elepop_back(); //删除最后一个元素insert(const_iterator pos, ele); // 迭代器指向位置pos插入元素eleinsert(const_itreator pos, int count ,ele); // 迭代器指向位置pos插入count个元素eleerase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素clear(); //删除容器中所有的元素
#include 3.2.6 vector数据存取
- 功能描述：对vector中的数据的存取操作
- 函数原型：
at(int idx); //返回索引idx所指的数据operator[]; //返回索引idx所指的数据front(); //返回容器中第一个数据元素back(); //返回容器中最后一个数据元素
#include - 总结：
- 除了用迭代器获取vector容器中的元素，[]和at也可以
- front返回容器第一个元素
- back返回容器最后一个元素
3.2.7 vector互换容器（p202）（收缩内存空间swap）
- 功能描述： 实现两个容器内元素进行互换
- 函数原型：
swap(vec); // 将vec与本身的元素互换
#include (a)//匿名对象
*/
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为： " << v.size() << endl;
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
- 总结：swap可以使两个容器互换，可以达到使用的收缩内存效果
3.2.8 vector预留空间
- 功能描述： 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
- 函数原型：
reserve(int len); //容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。
#include - 总结： 如果你的数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间
3.3 deque容器（p204）
3.3.1 deque容器基本概念
- 功能： 双端数组，可以对头端进行插入和删除操作
- deque与vector区别“
- vector对于头部的插入和删除效率低，数据量越大，效率越低
- deque相对而言，对头部的插入和删除速度会比vector快
- vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者内部实现有关
- 内部工作原理：
- deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
- 中控器维护的的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间
- deque容器的迭代器也是支持随机访问的
3.3.2 deque构造函数
- 功能描述：deque容器构造
- 使用前记得包含头文件
#include - 只读迭代器
const_iterator的使用 - 函数原型
dequedeqT; // 默认构造形式 deque(beg, end); //构造函数将[beg, end]区间中的元素拷贝给本身deque(n, elem); // 构造函数将n个elem拷贝给本身deque(const deque &deq);// 拷贝构造函数
#include - 总结： deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可
3.3.3 deque复制操作（p205）
- 功能描述： 给deque容器进行赋值
- 函数原型：
deque& operator=(const deque & deq); // 重载等号操作符assign(beg, end);// 将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身assign(n, elem); // 将n个elem拷贝赋值给本身
#include - 总结：deque赋值操作也是与vector相同，需熟练掌握
3.3.4 deque大小操作（p206）
- 功能描述： 对deque容器的大小进行操作
- deque没有容量这个概念，可以无限的开辟新空间
- 函数原型：
deque.empty();// 判断容器是否为空deque.size();//返回容器中元素的个数deque.resize(num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除deque.resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
#include - 总结：
- deque没有容量概念
- 判断是否为空 — empty
- 返回元素个数 ---- size
- 重新指定个数 ---- resize
3.3.5 deque插入和删除（p207）
- 功能描述： 向deque容器中插入和删除数据
- 函数原型：
-
- 两端插入操作：
push_back(elem); // 在容器尾部添加一个数据push_front(elem);//在容器头部插入一个数据pop_back();//删除容器最后一个数据pop_front(); // 删除容器第一个数据
-
- 指定位置操作：
insert(pos, elem); // 在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置insert(pos, n, elem); // 在pos位置插入n个elem数据，无返回值insert(pos, beg, end);//在pos位置插入[beg, end)区间的数据，无返回值clear();//清空容器的所有数据erase(beg, end);//删除[beg, end)区间的数据，返回下一个数据的位置
10.erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置
#include - 总结：
- 插入和删除提供的位置是迭代器；
- 尾插----push_bach
- 尾删----pop_back
- 头插----push_front
- 头删----pop_front
3.3.6 deque数据存取（p208）
- 功能描述：对deque中的数据存取操作
- 函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据operator[];//返回索引idx所知的数据front();//返回容器中第一个数据元素back();//返回容器中最后一个数据元素
#include - 总结：
- 除了用迭代器获取deque容器中的元素，[]和at也可以
- front返回容器的第一个元素
- back返回容器的最后一个元素
3.3.7 deque排序（p209）（sort的使用包含algorithm）
- 功能描述： 利用算法实现对deque容器进行排序
- 算法：
sort(iterator beg, iterator end);//对beg和end区间内元素进行排序 - 使用sort必须带上头文件
#include - 对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
- vector容器也可以利用sort进行排序
#include - 总结：sort算法十分实用，使用时包含头文件 algorithm 即可
3.4 案例-评委打分
3.4.1 案例描述
- 有5名选手：选手ABCDFE，10个评委分别对没一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分
3.4.2 实现步骤
- 创建五名选手，放到vector中
- 遍历vector容器，去除每一名选手，执行for循环，可以把10个评委打分分别存到deque容器中
- sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
- deque容器遍历一遍，累加总分
- 获取平均分
#include 3.5 stack容器
3.5.1 stack基本概念
- 概念：stack是一种先进后出（First in Last Out，FILO）的数据结构，他只有一个出口
- 栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此不允许有遍历行为
- 栈可以判断容器是否为空empty
- 栈可以返回元素个数size
- 栈中进入数据称为—入栈
push - 栈中弹出数据称为–出栈
pop
3.5.2 stack常用接口（p212）
- 功能描述：栈容器常用的对外接口
- 构造函数：
stackstk; //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式 stack(const stack &stk); // 拷贝构造函数
- 赋值操作：
stack operator=(const stack &stk); // 重载等号操作符 - 数据存取
push(elem);//向栈顶添加元素pop();//从栈顶移除第一个元素top(); // 返回栈顶元素
- 大小操作：
empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小
#include - 总结：
- 入栈----push
- 出栈—pop
- 返回栈顶—top
- 判断栈是否为空----empty
- 返回栈大小—size
3.6 queue容器（213）
3.6.1 queue基本概念
- 概念： queue是一种先进先出（First in First Out, FIFO）的数据结构，他有两个出口
- 队列中允许一段新增数据，从另一端移除数据
- 队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为
- 队列中进数据称为----入队
push
3.6.2 queue常用接口（p214）
- 功能描述：栈容器常用的对外接口
- 构造函数：
queueque; // queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式 queue(const queue &que); //拷贝构造函数
- 赋值构造：
queue& operator=(const queue &que);//重载等号运算符 - 数据存取：
push(elem);//往队尾添加元素pop();//从队头移除第一个元素back();//返回最后一个元素front();//返回第一个元素
- 大小操作：
empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小
#include - 总结
- 入队–push
- 出队–pop
- 返回队头元素–front
- 返回队尾元素–back
- 判断队是否为空–empty
- 返回队列大小–size