C++ STL学习记录(v1)

一. 什么是STL

---

1.1 STL的诞生

• STL建立的目的就是为了解决软件界复用性的需求。
• C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是为了复用性的提升。
• 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
• 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无缝链接。
• STL几乎所有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。前四个为主要开发常用。

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：充当容器和算法之间的胶合剂；
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

容器：
STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来。
最常用的数据结构：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：

• 序列式容器容器：强调值的排序，序列式容器中的每个元素均具有固定的位置。
• 关联式容器：二叉树结构，各元素之间么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，就是算法（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的元素内容，例如拷贝、替换、删除等
• 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

迭代器：
提供一种方法，能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。
每个容器都有自己的专属迭代器
迭代器使用非常类似于指针、初学阶段我们可以先将迭代器理解为指针。

迭代器种类：

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

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。

1.5 容器、算法、迭代器实践

容器：vector | 算法：for_each | 迭代器：vector<int>::iterator

int main() {//创建一个vector容器vector<int> v;//向容器插入数据v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);//通过迭代器访问容器中的数据vector<int>::iterator iteratorBegin = v.begin();vector<int>::iterator iteratorEnd = v.end();//第一种遍历方式while (iteratorBegin != iteratorEnd) {cout << *iteratorBegin << endl;iteratorBegin++;}//第二种遍历方式for (vector<int>::iterator i = v.begin(); i < v.end(); i++) {cout << *i << endl;}//第三种，算法遍历for_each(v.begin(), v.end(), [] (int val){cout << val << endl;});return 1;
}