初识STL标准模板库

1. 初识STL

1.1 STL的诞生

长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西

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

1.2 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

1.3  STL的六大组件

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。

1.4 STL中的容器，算法，迭代器

1.1 容器和算法

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：问题之解法也

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

1.4.1 迭代器

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

2. 容器算法迭代器初识

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

2.1 vector存放内置数据类型

容器： vector

算法： for_each

迭代器： vector::iterator

vector_mian.cpp

#include 
#include 
#include  //标准算法的头文件
using namespace std;

//vector容器存放内置数据类型

//这个是使用STL提供的额遍历算法，要用到的回调函数
void myPrint(int val) {
	cout << val << endl;
}

void test() {

	//创建一个容器
	vector v;
	//向容器中添加数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	//创建迭代器
	//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 指向容器中最后一个元素的下一个位置

	第一种遍历方式
	//while (itBegin!=itEnd) {
	//	cout << *itBegin << endl;
	//	itBegin++;
	//}


	//第二种遍历方式
	//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
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);


}


int main()
{

	test();

	//system("pause");
	return 0;
}

2.2 vector存放自定义数据类型

vector_main2.cpp

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

//vector中存放自定义类型
class Person {
public:
	Person(string name,int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01() {

	vectorv;

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

	//向容器中添加数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	//遍历
	for (vector::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()
{
	vectorv;

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

	//向容器中添加数据
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	//遍历容器
	for (vector::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;
}

2.3 Vector容器嵌套容器

vector_main3.cpp

#include 
#include 
using namespace std;


void test() {

	//创建一个大容器
	vector> v;

	//创建小容器
	vector v1;
	vector v2;
	vector v3;
	vector 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);
	}

	//将小容器放入大容器
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

	//利用大容器遍历出小容器中的值
	for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++) {
		//这里的(*it) 代表 小容器
		for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end();vit++) {
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}


}



int main()
{
	test();

	return 0;
}