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C++的面向对象和泛型编程思想，目的是提升代码的复用性。
为避免重复造轮子，建立数据结构和算法的统一标准，诞生了STL。
封装：将属性和行为抽象并作为整体的类。
继承：子类继承父类，无需重新声明父类的元素。
多态：父类指针或引用，指向子类对象。根据对象的不同，调用同一接口时，具有不同的形态。
泛型编程：模板将类型参数化，提高通用性。
1 STL基本概念
STL（Standard Template Library）：标准模板库。STL中的多数代码均采用类模板或函数模板，以提升复用性。
STL广义上分为容器(container)、算法(algorithm)和迭代器(iterator)。容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
2 STL的六大组件
（1）容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等容器，用于存储数据。
（2）算法：各种常用算法，如sort、find、copy、for_each等算法。
（3）迭代器：作为容器与算法之间的胶合剂/桥梁。
（4）仿函数：重载的小括号()，仿函数的行为类似函数，可作为算法的某种策略。
（5）适配器(配接器)：修饰容器、仿函数或迭代器的接口。
（6）空间配置器：负责内存空间的配置与管理。
3 STL中容器、算法、迭代器
3.1 容器（container）
容器：通过运用广泛使用的某些数据结构实现。
常用的数据结构包括数组、链表、树、栈、队列、集合和映射表等。
容器的分类：
（1）序列式容器：序列式容器中，每个元素均有固定的位置，强调值的排序。
（2）关联式容器：采用二叉树结构，各元素之间没有严格物理意义上的顺序关系。
3.2 算法（algorithms）
算法：通过有限的步骤，解决逻辑或数学问题。
算法的分类：
（1）质变算法：运算过程改变区间内元素的内容，如拷贝、替换和删除等。
（2）非质变算法：运算过程不改变区间内元素的内容，如查找、计数、遍历和寻找极值等。
3.3 迭代器（iterator）
迭代器：容器和算法之间粘合剂。算法需通过迭代器依序访问容器中的元素，而无需暴露容器的内部表示方式。
每个容器均有专属的迭代器。
注：迭代器的使用方式类似于指针，如
->和*等操作。
迭代器的种类：
| 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，可向前推进迭代器 | 读写，支持++、==、！= |
| 双向迭代器 | 读写操作，可向前和向后操作 | 读写，支持++、–， |
| 随机访问迭代器 | 读写操作，可使用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、<、<=、>、>= |
注：常用容器中，迭代器的种类为双向迭代器和随机访问迭代器。
STL不同容器的迭代器类型：
| 容器种类 | 迭代器类型 |
|---|---|
| vector | 随机访问迭代器 |
| deque | 随机访问迭代器 |
| list | 双向迭代器 |
| set / multiset | 双向迭代器 |
| map / multimap | 双向迭代器 |
| stack | 不支持迭代器 |
| queue | 不支持迭代器 |
| priority_queue | 不支持迭代器 |
4 容器、算法、迭代器入门
4.1 vector存储内置数据类型
容器：vector
算法：for_each
迭代器：vector<int>::iterator
注：使用vector容器需包含头文件
#include <vector>。
vector遍历元素：
先获取vector专属迭代器vector<int> iterator，通过迭代器遍历容器的元素。
（1）while循环、起始迭代器、结束迭代器
//起始迭代器：指向容器中的第1个元素
vector<int>::iterator itbegin = v.begin();
//结束迭代器：指向容器中的最后1个元素的【下一个位置】
vector<int>::iterator itend = v.end();
while (itbegin != itend) {
cout << *itbegin << endl;
itbegin++;
}
（2）for循环 【最常用】
for循环遍历时，循环变量（迭代器it）解引用(*it)的类型，与容器的泛型类型相同。
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << endl;
}
（3）for_each算法、回调函数技术
注：使用for_each算法需包含头文件
#include <algorithm>。
void printValue(int val) {
cout << val << endl;
}
for_each(v.begin(), v.end(), printValue);
示例：vector中存储内置数据类型，并遍历元素
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector> //包含容器头文件
#include <algorithm> //包含算法头文件
void printValue(int val) {
cout << val << endl;
}
void func() {
/* 创建vector容器，类似于数组 */
vector<int> v;
/* 尾插法，插入数据 */
v.push_back(1);
v.push_back(3);
v.push_back(5);
v.push_back(7);
/* 通过迭代器访问容器元素：vector<int>::iterator表明vector专属迭代器 */
///* 容器遍历 */
第1种遍历方式：while循环
起始迭代器：指向容器中的第1个元素
//vector<int>::iterator itBegin = v.begin();
结束迭代器：指向容器中的最后1个元素的【下一个位置】
//vector<int>::iterator itEnd = v.end();
//while (itBegin != itEnd) {
// cout << *itBegin << endl;
// itBegin++;
//}
第2种遍历方式：for循环
//for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
// cout << *it << endl;
//}
//第3种遍历方式：for_each算法 + 回调函数技术
for_each(v.begin(), v.end(), printValue);
}
int main() {
func();
return 0;
}
4.2 vector存储自定义数据类型
示例：vector中存储自定义数据类型，并遍历元素
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector> //包含容器头文件
class Person {
public:
string name;
int age;
Person(string name, int age) {
this->name = name;
this->age = age;
}
};
//存储自定义数据类型的对象
void func1() {
//创建vector容器
vector<Person> v;
Person p1("qq", 1);
Person p2("ww", 2);
Person p3("ee", 3);
Person p4("rr", 4);
Person p5("tt", 5);
//尾插法插入数据
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
//for循环遍历
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//cout << "姓名：" << it->name << "，年龄：" << it->age << endl;
cout << "姓名：" << (*it).name << "，年龄：" << (*it).age << endl;
}
}
//存储自定义数据类型的指针
void func2() {
//创建vector容器
vector<Person*> v;
Person p1("qq", 1);
Person p2("ww", 2);
Person p3("ee", 3);
Person p4("rr", 4);
Person p5("tt", 5);
//尾插法插入数据
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
//for循环遍历
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//cout << "姓名：" << (*it)->name << "，年龄：" << (*it)->age << endl;
cout << "姓名：" << (**it).name << "，年龄：" << (**it).age << endl;
}
}
int main() {
//func1();
func2();
}
4.3 vector容器嵌套vector容器
示例：vector容器中嵌套vector容器（相当于二维数组），并遍历输出所有元素。
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector> //包含容器头文件
/* vector容器嵌套vector容器，等价于二维数组 */
void func(){
//创建嵌套vector容器
vector<vector<int>> v;
//创建vector容器
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
//尾插法添加元素
for (int i = 0; i < 4; i++) {
v1.push_back(i + 1);
v2.push_back(i + 2);
v3.push_back(i + 3);
v4.push_back(i + 4);
}
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//外层for循环，专属迭代器类型vector<vector<int>>::iterator
for (vector<vector<int>>::iterator outer = v.begin(); outer != v.end(); outer++) {
//内层for循环，专属迭代器类型vector<int>::iterator //(*outer)类型相当于泛型类型<vector<int>
for (vector<int>::iterator inner = (*outer).begin(); inner != (*outer).end(); inner++) {
cout << *inner << "\t";
}
cout << endl;
}
}
int main() {
func();
return 0;
}