C++提高篇——STL（上）

一、什么是STL

长久以来。软件界一直希望建立一种可冲复利用的东西。C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升。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，为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL。
STL(Standard Template Library,标准模板库)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。
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。
1.容器:各种数据结构，如vector、list、 deque、set、map等,用来存放数据；
2.算法:各种常用的算法，如sort、find, copy、for_each等；
3.迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂；
4.仿函数:行为类似函故，可作为算法的某种策略；
5.适配器:一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西；
6.空间配置器:负责空间的配置与管理。

二、容器

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

（一）、vector

STL中最常用的容器为Vecter，可以理解为数组，具体举例如下：

void myPrint(int val)
{
	cout << val << endl;
}
void test01() 
{
	//创建vector容器
	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);

	//通过迭代器访问容器中的数据
	vector<int>::iterator Begin = v.begin();  //起始迭代器，指向容器中的第一个元素
	vector<int>::iterator End = v.end(); //指向容器中的最后一个元素的下一个位置

	//第一种遍历方式，如果起始指针不等于最后一个元素下一个位置的指针，则循环
	while (Begin != End)
	{
		cout << *Begin << endl;
		//将指针指向下一个位置
		Begin++;
	}

	//第二种遍历方式，循环开始指向其实指针，如果起始指针不等于结束指针，则向下移动
	for (vector<int>::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);
}

三、算法

有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(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

四、迭代器

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。
迭代器主要分为如下五种：

输入迭代器：对数据的只读访问，支持只读，支持++、==、!=
输出迭代器：对数据的只写访问，支持只写，支持++
前向迭代器：读写操作，并能向前推进迭代器，支持读写，支持++、== 、！ =
双向迭代器：读写操作，并能向前和向后操作，支持读写，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,支持读写，支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>=
目前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。