第一百一十五天学习记录：C++提高：STL初识（黑马教学视频）

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，目的就是重复性的提升
3、大多数情况下，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，诞生了STL

STL基本概念

1、STL，标准模板库
2、STL从广义上分为：容器、算法、迭代器
3、容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
4、STL几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数。

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
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：行为类似函数，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。

STL中容器、算法、迭代器

**容器：**顾名思义
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
这些容器分别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

算法：
有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科叫做算法（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。

**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达方式。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。

迭代器和指针是在编程中常用的概念，它们有一些相似之处，但也有一些明显的区别。
定义：指针是一个变量，用于存储内存地址，它可以指向任意类型的数据。迭代器是一种对象或指针，用于遍历容器（如数组、列表、集合等）中的元素。
功能：指针可以直接访问和修改内存中的数据，通过指针运算可以实现对内存的灵活操作。迭代器提供了一种统一的方式来访问容器中的元素，可以按照一定的顺序逐个访问容器中的元素，还可以进行增、删、改等操作。
使用范围：指针在C和C++等语言中广泛使用，用于底层的内存操作。迭代器通常在C++等高级编程语言中使用，为了提供一种统一的方式来遍历和操作容器。
安全性：指针的使用需要注意内存管理的问题，如空指针、野指针等。迭代器相对更安全，它提供了一些方法来确保在容器范围内进行遍历，防止越界访问。

容器算法迭代器初始

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，下面我们学习如何向这个容器中插入数据，并遍历这个容器。

vector存放内置数据类型

容器：vector
算法：for_each

迭代器：vector::iterator

#include
using namespace std;
#include
#include

void test01()
{
	//创建了一个vector容器，数组
	vector<int> v;
	vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器 指向容器中第一个元素
	vector<int>::iterator itEnd = v.end();//结束迭代器 指向容器最后一个元素的下一个位置
	cout << sizeof(v) << endl;
	cout << sizeof(itBegin) << endl;
	cout << sizeof(itEnd) << endl;
	cout << sizeof(vector<int>) << endl;
	cout << sizeof(vector<string>) << endl;
	cout << sizeof(vector<int>::iterator) << endl;
	cout << sizeof(vector<string>::iterator) << endl;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

输出：

#include
using namespace std;
#include
#include//第三种遍历方式用到：for_each 标准算法的头文件

//vector容器存放内置数据类型

void myPrint(int val)
{
	cout << val << endl;
}

void test01()
{
	//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);

	//第一种遍历方式(比较复杂)
	//vector::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(常用)
	//for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
	//{
	//	cout << *it << endl;
	//}

	//第三种遍历方式利用STL提供的遍历算法
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

for_each()定义：

vector存放自定义数据类型

#include
using namespace std;
#include
#include

//vector容器存放自定义数据类型
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01()
{
	//创建了一个vector容器
	vector<Person> v;
	
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	//向容器中插入数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	//遍历容器中的数据
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
	{
		//cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << (*it).m_Age << endl;
		cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
	}
}

//存放自定义数据类型  指针
void test02()
{
	//创建了一个vector容器
	vector<Person*> v;

	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	//向容器中插入数据
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	//遍历容器中的数据
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
	{
		cout << "姓名：" << (*it)->m_Name << " 年龄：" << (*it)->m_Age << endl;
	}
}

int main()
{
	//test01();
	test02();
	return 0;
}

Vector容器嵌套容器

#include
using namespace std;
#include

//容器嵌套容器
void test01()
{
	vector<vector<int>>v;
	//创建小容器
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	vector<int>v3;
	vector<int>v4;

	//向小容器中添加数据
	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
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

	//通过大容器，把所有数据遍历一遍
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
	{
		//(*it)----容器vector
		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); ++vit)
		{
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}