第23节 STL 简介

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第一:

标准模板库STL

什么是 STL?

―  STL , 即 : Standard Template Library ,  是 C++ 的一部分
―  STL 是常用数据结构和算法的集合
―  STL 的目标是标准化组件 , 提高开发效率和程序可靠性

? STL 库作为 C++ 的一部分与编译器一同被发布
? STL 主要由以下3  个部分组成

  ― 容器 (Container) : 管理数据的集合
  ― 算法 (Algorithm) : 处理集合内的元素
  ― 迭代器( ( Iterator) ) : 遍历集合内的元素

第二:

STL 中的容器

? 容器中存放的都必须是值而不能是引用

? 容器内部实施的是值拷贝操作
? 容器中可以存放指针作为数据元素

STL 中的容器其实就是数据结构课程中学习的链表 , 栈 , 队列和哈希表等结构

? 线性表的典型操作
size : 获取当前容器中的元素数目
insert : 在当前元素前插入新元素
erase : 删除当前元素
empty : 判断当前容器是否为空
front : 获取第一个元素
back :获取最后一个元素

―   .....

vector 的使用

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    vector<int> vi(10);//vi数组对象,指定大小为10
    
    cout<<"vi size: "<<vi.size()<<endl;
    
    for(int i=0; i<5; i++)//赋值
    {
        vi[i] = i + 1;
    }
    
    vi.resize(5);//动态伸缩大小
    
    cout<<"Elements in vi:"<<endl;
    
    for(int i=0; i<vi.size(); i++)
    {
        cout<<vi[i]<<endl;
    }
    
    vector<int> vin;
    
    vin = vi;//容器复制
    
    vi.resize(0);//删除vi所有元素
    
    cout<<"Elements in vin:"<<endl;
    
    for(int i=0; i<vin.size(); i++)
    {
        cout<<vin[i]<<endl;
    }
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

第三:

栈性质 : 后进先出(  LIFO  )

队列性质 : 先进先出(  FIFO  )

栈和队列的典型操作
― push : 无返回值 , 将元素压栈 ( 队列 )
― pop : 弹出栈 ( 队列 ) 第一个元素
― top : 返回栈第一个元素
― front : 返回队列第一个元素
― …

stack 和queue 的使用

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <stack>//栈
#include <queue>//队列

using namespace std;

void StackUsage()//栈用法
{
    cout<<"Stack Usage"<<endl;
    
    stack<double> s;//定义double类型的栈
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        s.push(i/100.0);//压栈
    }
    
    cout<<"Elements in s:"<<endl;
    
    while( !s.empty() )//非空
    {
        double v = s.top();//栈顶元素保存到v里面
        
        s.pop();//出栈
        
        cout<<v<<endl;
    }
}

void QueueUsage()//队列用法
{
    cout<<"Queue Usage"<<endl;
    
    queue<int> q;////定义int类型的队列
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        q.push(i + 1);
    }
    
    cout<<"Elements in q:"<<endl;
    
    while( !q.empty() )//队列非空
    {
        int v = q.front();//取得队列第一个元素
        
        q.pop();
        
        cout<<v<<endl;
    }
    
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    StackUsage();
    QueueUsage();
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

第四:

  STL 中的迭代器是遍历容器的 “ 标准 ” 方式
     ― 迭代器可以理解成一个指向元素的 “ 指针 ”

list 和iterator 的使用

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <list>//链表

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    list<double> l;//定义double类型的双向链表
    
    cout<<"l size: "<<l.size()<<endl;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        l.push_back((i + 1) / 1000.0);//双向链表最后插入元素
    }
    
    cout<<"l size: "<<l.size()<<endl;
    
    list<double>::iterator current = l.begin(); //迭代器遍历链表  current 指针指向链表头部开始
    
    cout<<"Elements in l:"<<endl;
    
    while( current != l.end() )//未到达最后一个元素
    {
        cout<<*current<<endl;
        
        current++;//肯定重载了
    }
    
    current = l.begin();//指向链表头部
    
    current++;
    current++;
    
    l.insert(current, 0.1);//第3个元素之前插入元素
    
    cout<<"Elements in l:"<<endl;
    
    for(list<double>::iterator p = l.begin(); p != l.end(); p++)
    {
        cout<<*p<<endl;
    }
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

第五:

STL 中的算法

? STL 中提供了大多数常用的泛型算法
? 如 : 遍历 , 排序 , 反转 , 合并等等
? 算法头文件 :  <algorithm>

STL 算法的使用

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <vector>//容器
#include <algorithm>//算法

using namespace std;

void current(int& v)
{
    cout<<v<<endl;
}

void print(vector<int>& vec)
{
    cout<<"Elements in vector:"<<endl;
    
    for_each(vec.begin(), vec.end(), current);//遍历函数 -->来自 algorithm
}

int compare(const int& a, const int& b)
{
    return a < b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    vector<int> v(10);//数组
    
    for(int i=9; i>=0; i--)//赋值
    {
        v[i] = 9 - i;
    }
        
    print(v);
    
    sort(v.begin(), v.end(), compare);//排序函数 -->来自 algorithm
    
    print(v);
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

小结

STL 是 C++ 标配的模板库 , 是工程经验的总结 , 也是开发效率和软件可靠性的保证

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