文章目录
- 前情回顾
- 初识STL
- STL的诞生
- STL的基本概念
- STL六大组件
- STL中的容器、算法、迭代器
- 容器
- 算法
- 迭代器
- 容器、算法、迭代器的配合使用
- vector中的嵌套使用
- 石碑倒下...后面还有石碑？
- 本章知识点（图片形式）
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✒️博主介绍：一名大一的智能制造专业学生，在学习C/C++的路上会越走越远，后面不定期更新有关C/C++语法，数据结构，算法，Linux，ue5使用，制作游戏的心得，和大家一起共同成长。
✈️C++专栏：C++爬塔日记
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前情回顾
在上一层中，我见识到了C++中除了面向过程和面向对象之外的第三种编程方式——泛型编程，它可以大大提高代码复用性，主要靠模板去实现，在最后，石碑中说，学习模板不是为了写模板，而是为了更好的使用STL，STL是什么？我怀着疑问上到了第九层，抬头看到的是许久未见的天空…
- 🚄上章地址：第八层：模板
初识STL
在我还在看天空的时候，一道声音把我从我自己的世界中拉了出来：“别看了，这层就是C++最后一层了，你已经到达塔顶了，这层的力量很强大，同时其中需要掌握的东西很多，我看好你…""顶层了，那你人在哪？我为什么看不到你？”我带着疑问，可是那道声音的主人没有回答我，我看着前面的石碑，心里有点失落，这么长时间的学习，马上就要结束了，心里感觉空落落的…
STL的诞生
- 长久以来，在编程界中，一直希望建立一种可以重复利用的东西，而C++中的面向对象和泛型编程的主要目的就是提高代码的复用性，但是大多数情况下，数据结构和算法都未能有一套标志，每个人实现都有差异，但是实现内容是一样的，导致在项目中被迫从事了大量的重复工作，为了解决这种现象，就建立了数据结构和算法的一套标准，便是STL。
STL的基本概念
- STL为标准的模板库，它所有的技术实现都利用到了模板技术，它从广义上讲分为了容器、算法、迭代器，其中，迭代器为连接容器和算法之间的桥梁
STL六大组件
- STL分为容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器
- 容器：内部为各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等，用来存放数据，所以为之容器
- 算法：内部为各种的常用算法，如sort、find、copy、for_each等
- 迭代器：扮演容器和算法之间的桥梁
- 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略
- 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或者迭代器接口的东西
- 空间配置器：负责空间的配置和管理
STL中的容器、算法、迭代器
- STL中的容器、算法、迭代器这三个每个又能分出几个小分支
容器
- 容器可以分为两种：
- 序列式容器：强调值的排序，容器中每个元素都有固定的位置
- 关联式容器：二叉树结构，各元素没有严格的物理上的顺序
算法
- 算法同样分为两种：
- 质变算法：指运算过程中会更改区间内的元素内容，如：拷贝、替换、删除
- 非质变算法：运算过程中不会更改区间内元素的内容，如：查找、计数、寻找极值
迭代器
- 迭代器能依序的寻找某个容器中所含的各个元素，而不会暴露改容器的内部表示方法，每个容器都有属于自己的迭代器，同时可以把迭代器理解为指针，迭代器从种类分有五种：
| 种类 | 功能 | 支持运算 |
|---|---|---|
| 输入迭代器 | 对数据只读 | 支持++、==、!= |
| 输出迭代器 | 对数据只写 | 支持++ |
| 前向迭代器 | 可读可写，并能向前推进迭代器 | 支持++、==、!= |
| 双向迭代器 | 可读可写，并能向前向后操作 | 支持++、– |
| 随机访问迭代器 | 可读可写，可以以跳跃的方式访问数据 | 支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>= |
- 最常用的迭代器为双向迭代器和随机访问迭代器
容器、算法、迭代器的配合使用
- 上面说到迭代器是它们两个之间的桥梁，那应该怎么去搭配使用它们三个呢？在STL种最常用的容器为vector，可以理解为一个数组，那要怎么去使用这个容器放入数据呢？在使用这个容器之间，先引头文件：
- #include< vector >
- 创建方式：
vector< 数据类型 > 变量名- 迭代器：
vector< 数据类型 > :: iterator
那现在尝试写一个int类型的数组，用vector，并且设计出一种算法来打印它内部有的数据：
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
void test1()
{
int i = 10;
vector<int> v;
while (i--)
{
v.push_back(i);//像v中上传数据
}
vector<int>::iterator b = v.begin();//起始迭代器，指向容器中的第一个元素位置
vector<int>::iterator e = v.end();//结束迭代器，指向容器中最后一个元素加1的位置
//第一种遍历方法
while (b != e)
{
//解引用操作找到迭代器指向的元素
cout << *b << " ";
b++;
}
cout << endl;
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
第一种可以看到代码有点长，那有没有短一点的呢？
//第二种方法
void test1()
{
int i = 10;
vector<int> v;
while (i--)
{
v.push_back(i);//像v中上传数据
}
for (vector<int>::iterator b = v.begin(); b != v.end(); b++)
{
cout << *b << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
可以替换成for循环，其实还有第三种方法，可以利用STL中提供的算法：
- for_each( v.begin , v.end , 函数)
参数中的函数是for_each()在遍历期间会调用的，for_each()遍历的多少次，这个函数就会别调用多少次，同时使用这个算法需要引头文件
- #include< algorithm >
现在可以试一下第三种方法：
#include<vector>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
//用于for_each中的函数
void print(int a)//因为vector为int
{
cout << a << " ";
}
void test1()
{
int i = 10;
vector<int> v;
while (i--)
{
v.push_back(i);//像v中上传数据
}
//第三种方式
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
三种方法都可以使用，凭借个人喜好来选择。
那现在存放的是编译器的内置类型，可不可以用自定义类型呢？尝试一下：
#include<vector>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
//人类
class person
{
public:
person(string a, int b)
{
_name = a;
_age = b;
}
string _name;
int _age;
};
void print(person& p)
{
cout << p._name << "的年龄为" << p._age << endl;
}
void test1()
{
vector<person> p;
person p1("张三", 18);
person p2("李四", 19);
person p3("王五", 20);
p.push_back(p1);
p.push_back(p2);
p.push_back(p3);
//第一种方法
vector<person>::iterator b = p.begin();
vector<person>::iterator e = p.end();
while (b != e)
{
cout << b->_name << "的年龄为" << b->_age << endl;
b++;
}
cout << endl;
//第二种方法
for (b = p.begin(); b != e; b++)
{
cout << b->_name << "的年龄为" << b->_age << endl;
}
cout << endl;
//d第三种方法
for_each(p.begin(), p.end(), print);
cout << endl;
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
可以用自定义类型，并且三种方法都可以成功，同时这里也可以看到，把迭代器当作指针使用，是没有问题的。
vector中的嵌套使用
- 上面说vector可以看做数组，那一个vector是个一维数组，那如果想用vector创建一个二维数组吗？如果可以怎么去创建？从二维数组去分析，二维数组的数组名代表了首元素地址，是第一个一维数组，那二维数组的本质就是一个数组里面嵌套了一堆数组，那vector是不是可以通过嵌套来实现一个二维数组？通过代码来验证一下：
现在创建一个int类型的二维数组：
#include<vector>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
void test1()
{
vector<vector<int>> v;//创建大容器
//创建小容器
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
vector<int> v5;
//往小容器中写入数据
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i + 5);
v3.push_back(i + 10);
v4.push_back(i + 15);
v5.push_back(i + 20);
}
//把小容器写入大容器
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
v.push_back(v5);
//通过大容器把小容器中的数都打印出来
for (vector<vector<int>>::iterator b = v.begin(); b != v.end(); b++)//大容器的迭代器
{
for (vector<int>::iterator b1 = (*b).begin(); b1 != (*b).end(); b1++)//要想遍历大容器的数据，要将所有小容器遍历一遍，小容器的迭代器
{
cout << *b1 << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
是可以这样去使用的，可以用这样的方式去创建一个二维数组。
石碑倒下…后面还有石碑？
- 当我掌握STL的基本使用的时候，面前的石碑倒下了，当我以为结束的时候，我看到后面还有一座石碑…
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