C++STL-39-标准模板库STL的一些概念和vector初识

冷不防 2023-02-28 11:09 154阅读 0赞

这篇开始学习STL的一些基础概念，虽然概念很枯燥，不好理解，但是我们先要属性概念。有一些概念是其他编程语言学习过，比较好理解。有一些是不好理解。

**1.STL基本概念**

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)**。容器和算法之间同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.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，例如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(内存)的配置与管理

**3.STL中容器，算法和迭代器**  
**容器**：放置物体的地方  
STL容器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，序列容器中每个元素都有固定的位置  
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**：解决问题的办法  
在有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(algorithm)  
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元素内容，例如查找，计数，遍历，寻找极值等

**迭代器**：容器和算法之间的粘合剂  
提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所有的各个元素，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，初学阶段我们先可以理解迭代器为指针

迭代器的种类

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这刚开始不理解是肯定，用到了慢慢就理解。

**4.容器，算法，迭代器代码初识**

接下来了解STL中容器，算法，迭代器之后，我们用代码来分别使用这三种，来加深理解。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。

容器：**vector**  
算法：for\_each  
迭代器：vector<int>::iterator

代码示例

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    using namespace std;
    
    
    
    void test01()
    {
       vector<int> v;           // 创建一个vector数组容器对象，里面元素类型是内置的int类型
       v.push_back(10);         // 尾插法
       v.push_back(20); 
       v.push_back(30); 
       v.push_back(40); 
    
       // 接下来就是使用迭代器遍历元素
       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();             //终止迭代器，指向容器中最后一个元素的下一个位置
    
       while(itBegin != itEnd)
       {
           cout << *itBegin << endl;
           itBegin++;
       }
    
    
    }
    
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
        return 0;
    }

运行效果确实可以打印 10 20 30 40

但是上面距离两个迭代器太麻烦，还有一种算法，for\_each，把while和两个迭代器写到一起。

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    
    void myPint(int val)
    {
        cout << val << endl;
    }
    
    void test01()
    {
       vector<int> v;           // 创建一个vector数组容器对象，里面元素类型是内置的int类型
       v.push_back(10);         // 尾插法
       v.push_back(20); 
       v.push_back(30); 
       v.push_back(40); 
    
       // 接下来就是使用迭代器遍历元素
       for_each(v.begin(), v.end(), myPint);
    
    }
    
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
        return 0;
    }

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