【学习笔记】C++高级程序设计：STL标准模板库

标准模板库

C++语言的核心优势之一是便于软件的重用

1、 面向对象的思想：继承和多态，标准类库

2、 泛型程序设计的思想：模板机制，以及标准模板库STL

泛型程序设计

将一些常用的数据结构和算法写成模板。

标准模板库（standard template library）

STL中的基本概念

1、 容器

可以容纳各种数据结构的通用数据结构，是类模板

2、 迭代器

可以依次存取容器中元素，类似指针

3、 算法

用来操作容器中的元素的函数模板

Sort（）对vector中数据进行排序

Find（）搜索一个list中的对象

例如：

int array[100];

sort（array，array+70）;

对数组里面前七十个元素排序

容器

1、 顺序容器：vevtor。Deque，list

2、 关联容器：set、multiset，map，multimap

3、 容器适配器：stack，queue，priority_queue

对象被插入容器中，被插入的是对象的一个复制品。许多算法，比如排序，查找，要求对容器中的元素进行比较，有的容器本身就是排序的。所以放入容器的对象所属的类，往往还应该重载==和<运算符。

顺序容器简介

容器并非排序的，元素的插入位置铜元素的值无关

Vector

在头文件<vector>

动态数组。元素在内存中连续存放。随机存取任何元素都能在常数时间完成。在尾端增删元素具有较佳的性能。（大部分情况下是常数时间）

Deque

头文件<deque>

双向队列。元素在内存连续存放。随机存取任何元素都能在常数时间完成。在两端增删元素具有较佳性能。

List

双向链表。元素在内存中不连续存放。在任何位置增删元素都能在常数时间完成。不支持随机存取。

关联容器

元素是排序的。

插入任何元素都是按照相应的排序规则来确定其位置。

在查找时具有很好的性能。

通常以平衡二叉树方式实现，插入和检索的时间都是ologN

Set和multiset在<set>中，set中不允许相同元素。Multiset允许相同存在。

Map和multimap在<map>中，map中存放的元素有且只有两个变量成员，一个名字为first，另一个名为second，map根据first的值对元素进行从小到大的排序，并可快速的根据first来检索元素。二者区别是，是否允许相同的first值的元素。

容器适配器简介

Stack 头文件<stack>

栈是项的有限序列，并满足序列中被删除，检索和修改的项只能是最近插入序列的项。后进先出。

Queue
头文件<queue>

队列。插入只可以在尾部进行，删除，检索和修改只允许从头部进行。先进先出。

Priority queue

头文件<queue>

优先级队列。最高优先级元素总是第一个出列。这个需要自己定义。

顺序容器和关联容器中的都有的成员函数

Begin：返回指向容器中第一个元素的迭代器

End：返回指向容器中最后一个元素后面的位置的迭代器

Rbegin：返回指向容器中最后一个元素的迭代器

Rend：返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器

Erase：从容其中删除一个或几个元素

Clear：从容其中删除所有元素

顺序容器的常用成员函数

Front：返回容器中第一个元素的引用。

Back：返回容器中最后一个元素的引用

Push_back：在容器末尾增加新元素

Pop_back：删除容器末尾的元素

Erase：删除迭代器指向的元素（可能会使该迭代器失效），或删除一个区间，返回被删除元素后面的那个元素的迭代器

迭代器

用于指向顺序容器和关联容器中的元素

迭代器用法和指针类似

有const和非const两种

通常迭代器可以读取它指向的元素

通过非const迭代器还能修改其指向的元素

定义一个容器来的迭代器的方法：

容器类名::iterator 变量名;

容器类名：：const_iterator 变量名；

访问一个迭代器指向的元素：*迭代器变量名

迭代器上面可以执行++操作，以使其指向容器中的下一个元素。

实例：

#include<vector>
#include<iostream>
Using namespace std;
Int main(){
Vector<int>v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
vector<int>::const_iteratorI;
for(i=v.begin();i!=v.end();++i){
cout<<*i<<”,”;
}
Cout<<endl;

Vector<int>::reverse_iteratorr;
For(r=v.rbegin();r!=v.rend();r++){
Cout<<*r<<”,”
}
Cout<<endl;

Vector<int>::iteratorj;
For(j=v.being();j!=v.end();j++){
*j=100;
}
For(i=v.begin();i!=v.end();i++){
Cout<<*i<<”,”;
}
Return0;
}

输出结果：

1,2

2,1

100,100

双向迭代器：

若p和p1都是双向迭代器，则可对p，p1进行以下操作：

++p和p++使p指向容器中下一个元素

*p取p指向的元素

P=p1 赋值

P==p1，p！=p1 判断是否相等，不等

随机访问迭代器

所有双向迭代器的操作都可以

P+=i 将p向后移动i个元素

P-=i 将p向前移动i个元素

P+i 值为：指向p后面的第i个元素的迭代器

P-i值为：指向p恰年的第i个元素的迭代器

P[i]值为：指向p后面的第i个元素的引用

P<p1(p指向的元素在p1指向的元素的前面),

p<=p1,

p>p1（p指向的元素在p1指向的元素的后面）,

p>=p1

实例：

list<int> v;
list<int>::const_iterator ii;
for(ii=v.begin();ii!=v.end();ii++){
cout<<*ii;
}

//双向迭代器不支持<,list没有[]成员函数