C++标准库学习笔记——标准模板库笔记

1. STL组件

由容器、迭代器、算法三部分组成。

2. 容器

2.1 容器分类

分为三类，且每一种包含的类型皆在下图中显示：

2.2 三种容器实现原理

2.3 关联式和无序容器的小知识点

1. 可以认为是“索引是任意类型”的数组。
2. 关联式和无序容器会自动排序元素，因此，它们键值（key）必须是常量。
   

2.4 容器适配器

3. 迭代器

3.1 迭代器概念与基本操作

3.2 迭代器的半开区间性质

3.3 迭代器的小知识点

1. ++it vs. it++ 自增的效率对此：
   
2. Range-Based for 循环 vs. 迭代器 实现关系
   

3.4 迭代器种类

关于随机访问迭代器，功能高级，但有些容器不支持，所以使用时得注意，特别进行泛型编程时要考虑好这一点的差异。比如：

// 示例1
coll.begin() - coll.end() 
// 示例2
coll.begin() + 1
coll.begin() + 3
// 示例3
for (auto it = coll.begin(); pos < coll.end(); ++it) {
	...
}
// 示例4
++coll.begin()
// 示例5
for (auto it = coll.begin(); pos != coll.end(); ++it) {
	...
}

示例1、示例2和示例3是第三种迭代器特有的：
示例1，返回的是两个迭代器之间的距离。
示例2，可以直接使用算术运算。
示例3，操作 ’ < ’ 比较迭代器。
为了通用，应当尽可能使用示例4和示例5。

4. 算法

用法示例：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    // create vector with elements from 1 to 6 in arbitrary order
    vector<int> coll = { 2, 5, 4, 1, 6, 3 };

    // find and print minimum and maximum elements
    auto minpos = min_element(coll.cbegin(),coll.cend());
    cout << "min: "  << *minpos << endl;
    auto maxpos = max_element(coll.cbegin(),coll.cend());
    cout << "max: "  << *maxpos << endl;

    // sort all elements
    sort (coll.begin(), coll.end());

    // find the first element with value 3
    // - no cbegin()/cend() because later we modify the elements pos3 refers to
    auto pos3 = find (coll.begin(), coll.end(),  // range
                      3);                        // value

    // reverse the order of the found element with value 3 and all following elements
    reverse (pos3, coll.end());

    // print all elements
    for (auto elem : coll) {
        cout << elem << ' ';
    }
    cout << endl;
}

4.1 算法的处理区间

比如下面的例子：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    list<int> coll;

    // insert elements from 20 to 40
    for (int i=20; i<=40; ++i) {
        coll.push_back(i);
    }

    // find position of element with value 3
    // - there is none, so pos3 gets coll.end()
    auto pos3 = find (coll.begin(), coll.end(),    // range
                      3);                          // value
    
    // reverse the order of elements between found element and the end
    // - because pos3 is coll.end() it reverses an empty range
    reverse (pos3, coll.end());

    // find positions of values 25 and 35
    list<int>::iterator pos25, pos35;
    pos25 = find (coll.begin(), coll.end(),  // range
                  25);                       // value
    pos35 = find (coll.begin(), coll.end(),  // range
                  35);                       // value

    // print the maximum of the corresponding range
    // - note: including pos25 but excluding pos35
    cout << "max: " << *max_element (pos25, pos35) << endl;

    // process the elements including the last position
    cout << "max: " << *max_element (pos25, ++pos35) << endl;
}