C++STL学习经典
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C++语言学习之STL 的组成STL有三大核心部分:容器(Container)、算法(Algorithms)、迭代器(Iterator),容器适配器(container adaptor),函数对象(functor),除此之外还有STL其他标准组件。
通俗的讲:容器:装东西的东西,装水的杯子,装咸水的大海,装人的教室……S TL里的容器是可容纳一些数据的模板类。
算法:就是往杯子里倒水,往大海里排污,从教室里撵人……STL里的算法,就是处理容器里面数据的方法、操作。
迭代器:往杯子里倒水的水壶,排污的管道,撵人的那个物业管理人员……STL 里的迭代器:遍历容器中数据的对象。
对存储于容器中的数据进行处理时,迭代器能从一个成员移向另一个成员。
他能按预先定义的顺序在某些容器中的成员间移动。
对普通的一维数组、向量、双端队列和列表来说,迭代器是一种指针。
下面让我们来看看专家是怎么说的:容器(container):容器是数据在内存中组织的方法,例如,数组、堆栈、队列、链表或二叉树(不过这些都不是STL标准容器)。
STL中的容器是一种存储T(Template)类型值的有限集合的数据结构,容器的内部实现一般是类。
这些值可以是对象本身,如果数据类型T代表的是Class的话。
算法(algorithm):算法是应用在容器上以各种方法处理其内容的行为或功能。
例如,有对容器内容排序、复制、检索和合并的算法。
在STL中,算法是由模板函数表现的。
这些函数不是容器类的成员函数。
相反,它们是独立的函数。
令人吃惊的特点之一就是其算法如此通用。
不仅可以将其用于STL容器,而且可以用于普通的C++数组或任何其他应用程序指定的容器。
迭代器(iterator):一旦选定一种容器类型和数据行为(算法),那么剩下唯一要他做的就是用迭代器使其相互作用。
可以把达代器看作一个指向容器中元素的普通指针。
可以如递增一个指针那样递增迭代器,使其依次指向容器中每一个后继的元素。
迭代器是STL的一个关键部分,因为它将算法和容器连在一起。
下面我将依次介绍STL的这三个主要组件。
1. 容器STL中的容器有队列容器和关联容器,容器适配器(congtainer adapters:stack,queue,priority queue),位集(bit_set),串包(string_package)等等。
在本文中,我将介绍list,vector,deque等队列容器,和set和multisets,map和multimaps等关联容器,一共7种基本容器类。
队列容器(顺序容器):队列容器按照线性排列来存储T类型值的集合,队列的每个成员都有自己的特有的位置。
顺序容器有向量类型、双端队列类型、列表类型三种。
u 基本容器——向量向量(vector容器类):#include <vector>,vector是一种动态数组,是基本数组的类模板。
其内部定义了很多基本操作。
既然这是一个类,那么它就会有自己的构造函数。
vector 类中定义了4中种构造函数:·默认构造函数,构造一个初始长度为0的空向量,如:vector<int> v1;·带有单个整形参数的构造函数,此参数描述了向量的初始大小。
这个构造函数还有一个可选的参数,这是一个类型为T的实例,描述了各个向量种各成员的初始值;如:vector<int> v2(n,0); 如果预先定义了:n,他的成员值都被初始化为0;·复制构造函数,构造一个新的向量,作为已存在的向量的完全复制,如:vector<int> v3(v2);·带两个常量参数的构造函数,产生初始值为一个区间的向量。
区间由一个半开区间[first,last) 来指定。
如:vector<int> v4(first,last)下面一个例子用的是第四种构造方法,其它的方法读者可以自己试试。
view plain1.//程序:初始化演示2.#include <cstring>3.#include <vector>4.#include <iostream>ing namespace std;6.7.int ar[10] = { 12, 45, 234, 64, 12, 35, 63, 23, 12, 55 };8.char* str = "Hello World";9.10.int main()11.{12. vector <int> vec1(ar, ar+10); //first=ar,last=ar+10,不包括ar+1013. vector < char > vec2(str,str+strlen(str)); //first=str,last= str+strlen(str),14. cout<<"vec1:"<<endl;15.//打印vec1和vec2,const_iterator是迭代器,后面会讲到16.//当然,也可以用for (int i=0; i<vec1.size(); i++)cout << vec[i];输出17.//size()是vector的一个成员函数18.for(vector<int>::const_iterator p=vec1.begin();p!=vec1.end(); ++p)19. cout<<*p;20. cout<<'/n'<<"vec2:"<<endl;21.for(vector< char >::const_iterator p1=vec2.begin();p1!=vec2.end(); ++p1)22. cout<<*p1;23. cout<<'/n';24.return 0;25.}为了帮助理解向量的概念,这里写了一个小例子,其中用到了vector的成员函数:begin(),end(),push_back(),assign(),front(),back(),erase(),empty(),at(),size()。
view plain1.#include <iostream>2.#include <vector>ing namespace std;4.5.typedef vector<int> INTVECTOR;//自定义类型INTVECTOR6.//测试vector容器的功能7.8.int main()9.{10.//vec1对象初始为空11. INTVECTOR vec1;12.//vec2对象最初有10个值为6的元素13. INTVECTOR vec2(10,6);14.//vec3对象最初有3个值为6的元素,拷贝构造15. INTVECTOR vec3(vec2.begin(),vec2.begin()+3);16.//声明一个名为i的双向迭代器17. INTVECTOR::iterator i;18.//从前向后显示vec1中的数据19. cout<<"vec1.begin()--vec1.end():"<<endl;20.for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)21. cout << *i << " ";22. cout << endl;23.//从前向后显示vec2中的数据24. cout<<"vec2.begin()--vec2.end():"<<endl;25.for (i =vec2.begin(); i !=vec2.end(); ++i)26. cout << *i << " ";27. cout << endl;28.//从前向后显示vec3中的数据29. cout<<"vec3.begin()--vec3.end():"<<endl;30.for (i =vec3.begin(); i !=vec3.end(); ++i)31. cout << *i << " ";32. cout << endl;33.//测试添加和插入成员函数,vector不支持从前插入34. vec1.push_back(2);//从后面添加一个成员35. vec1.push_back(4);36. vec1.insert(vec1.begin()+1,5);//在vec1第一个的位置上插入成员537.//从vec1第一的位置开始插入vec3的所有成员38. vec1.insert(vec1.begin()+1,vec3.begin(),vec3.end());39. cout<<"after push() and insert() now the vec1 is:" <<endl;40.for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)41. cout << *i << " ";42. cout << endl;43.//测试赋值成员函数44. vec2.assign(8,1); // 重新给vec2赋值,8个成员的初始值都为145. cout<<"vec2.assign(8,1):" <<endl;46.for (i =vec2.begin(); i !=vec2.end(); ++i)47. cout << *i << " ";48. cout << endl;49.//测试引用类函数50. cout<<"vec1.front()="<<vec1.front()<<endl;//vec1第零个成员51. cout<<"vec1.back()="<<vec1.back()<<endl;//vec1的最后一个成员52. cout<<"vec1.at(4)="<<vec1.at(4)<<endl;//vec1的第五个成员53. cout<<"vec1[4]="<<vec1[4]<<endl;54.//测试移出和删除55. vec1.pop_back();//将最后一个成员移出vec156. vec1.erase(vec1.begin()+1,vec1.end()-2);//删除成员57. cout<<"vec1.pop_back() and vec1.erase():" <<endl;58.for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)59. cout << *i << " ";60. cout << endl;61.//显示序列的状态信息62. cout<<"vec1.size(): "<<vec1.size()<<endl;//打印成员个数63. cout<<"vec1.empty(): "<<vec1.empty()<<endl;//清空64.}push_back()是将数据放入vector(向量)或deque(双端队列)的标准函数。