【C++ 十】STL基本概念、STL六大组件、STL容器、STL算法、STL迭代器

STL 的诞生、STL 基本概念、STL 六大组件、STL 容器、STL 算法、STL 迭代器

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前言

本文包含 STL 的诞生、STL 基本概念、STL 六大组件、STL 容器、STL 算法、STL 迭代器、vector 存放内置数据类型、vector 存放自定义数据类型、vector 容器嵌套容器。

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1 STL 的诞生

（1）、长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西

（2）、C++ 的 面向对象 和 泛型编程 思想，目的就是 复用性的提升

（3）、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

（4）、为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了 STL

2 STL 基本概念

（1）、STL（Standard Template Library，标准模板库）

（2）、STL 从广义上分为： 容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)

（3）、容器 和 算法 之间通过 迭代器 进行无缝连接

（4）、STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

3 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，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（重载的小括号()）

（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

4 STL 中容器、算法、迭代器

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 （算法要通过迭代器访问容器中的元素）

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

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

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读，支持++、==、！=
输出迭代器	对数据的只写访问	只写，支持++
前向迭代器	读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、！=
双向迭代器	读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、–，
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	读写，支持++、–、[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

5 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

5.1 vector 存放内置数据类型

容器： vector

算法： for_each

迭代器： vector<int>::iterator

// vector容器存放内置数据类型

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <vector>
#include <algorithm>  // 标准算法头文件

void MyPrint(int val)
{
   
	cout << val << " ";
}

void test01() {
   

	// 创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
	vector<int> v;  // 容器vector，<int>需要操作的数据类型，给容器起名v

	// 向容器中放数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	// 每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
	// v.begin()起始迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
	// v.end()结束迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
	// vector<int>: