C++--STL总结

news2024/12/23 9:12:28

参考教程：黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难_哔哩哔哩_bilibili

软件界一直希望建立一种可重复利用的东西，C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升。
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。

一.STL基本概念

STL(Standard Template Library,标准模板库)，通俗地来讲就是一套与数据结构和算法有关的标准库。
【1】vector,list,deque等库定义了数据结构模板类供我们使用。
【2】algorithm和numeric库定义了操作数据结构的相关算法
【3】functional库中定义了操作数据结构的内置仿函数
注：STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数

二.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。
STL容器就是将运用广泛的数据结构实现类。主要运用到面向对象和模板等知识。
常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表等C++都提供了对应的实现类。
【2】算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等
【3】迭代器：类似于指针，可以依序寻访某个容器所含的各个元素，算法的底层实现依赖于迭代器。因此也被称为容器和算法之间粘合剂，容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
【4】仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
一般常用的就是前面这四个。

【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。

上面搞不懂没关系，用多了回来看就懂了。

三.STL常见容器

数组--vector 字符串--string 链表--list 双端数组--deque
栈--stack 堆--queue 优先队列--priority_queue
集合--set/multiset【set不允许容器有重复的元素，multiset允许容器中有重复的元素】
键值对--map/multimap【map不允许容器有重复的元素，multimap允许容器中有重复的元素】

总结：
vector,list,deque等库定义了数据结构模板类供我们使用，由于这些类是其对应数据结构(或者说是抽象数据类型)的映射，所以这些类提供了该抽象类型的相关运算对应的方法供我们调用。
同时这些类底层实现也使用了适合其抽象类型的存储、组织数据的方式，从而使得这些类的相关运算非常高效。

四.STL常用算法

容器中只提供了抽象数据类型所具有的运算，但是很多时候我们还需要进行该容器运算之外的操作，比如对vector元素的排序我们可以使用sort算法，对队列之类的遍历我们可以使用for_each算法。
algorithm和numeric算法库提供了这类操作所对应的函数，这些函数一般传入迭代器（可以当成指针）作为参数。

<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
<numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数

常见算法函数：
for_each--遍历
sort--排序
set_intersection// 求两个容器的交集
set_union// 求两个容器的并集
set_difference// 求两个容器的差集