STLの誕生
1. 長い間、ソフトウェア業界は常に再利用可能なものの確立を望んできました
2. C++ のオブジェクト指向および汎用プログラミングの考え方は再現性の向上を目的としています 3.
ほとんどの場合、データ構造とアルゴリズムはまだ開発されていません一貫性のある 4.
データ構造とアルゴリズムの一連の標準を確立するために、STL が誕生しました。
STLの基本概念
1. STL、標準テンプレート ライブラリ
2. STL はコンテナ、アルゴリズム、イテレータに大別できます。
3. コンテナとアルゴリズムはイテレータを介してシームレスに接続されます。
4. STL のほとんどすべてのコードは、テンプレート クラスまたはテンプレート関数を使用します。
STL 6 つの主要コンポーネント
STL は大きく 6 つの主要なコンポーネントに分かれています。コンテナ、アルゴリズム、イテレータ、ファンクタ、アダプタ (アダプタ)、空間コンフィギュレータ 1、コンテナ: ベクトル、リスト、デキュー、セット、
マップなどのさまざまなデータ構造を使用します。データを保存します。
2. アルゴリズム: ソート、検索、コピー、for_each など、一般的に使用されるさまざまなアルゴリズム。
3. イテレーター: コンテナーとアルゴリズムの間の接着剤として機能します。
4. ファンクター: 動作は関数に似ており、アルゴリズムの戦略として使用できます。
5. アダプター: コンテナー、ファンクター、またはイテレーターのインターフェースを変更するために使用されるもの。
6. スペースコンフィギュレーター: スペースの構成と管理を担当します。
STL のコンテナ、アルゴリズム、イテレータ
**コンテナ: **名前が示すように、
STL コンテナは最も広く使用されているデータ構造の一部を実現します。
一般的に使用されるデータ構造: 配列、リンク リスト、ツリー、スタック、キュー、コレクション、マッピング テーブルなど。
これらのコンテナは次のとおりです。シーケンシャル コンテナと連想 2 種類のコンテナ:
シーケンシャル コンテナ: 値の順序を重視し、シーケンシャル コンテナ内の各要素は固定位置を持ちます。 連想コンテナ
: バイナリ ツリー構造。要素間に厳密な物理的順序関係はありません。
アルゴリズム:
論理的または数学的問題を解決するための限られた手順。この分野はアルゴリズムと呼ばれます。アルゴリズムは、
質的変化アルゴリズムと非質的変化アルゴリズムに分けられます。
質的変化アルゴリズム: 途中で変更される区間内の要素の内容を指します。操作。コピー、置換、削除など。
非定性アルゴリズム: 検索、カウント、トラバース、極値の検索などの操作中に、区間内の要素の内容が変更されないことを意味します。
**イテレータ: **コンテナとアルゴリズムの間の接着剤は、
コンテナの内部表現を公開することなく、コンテナに含まれる各要素を順番に検索できるようにするメソッドを提供します。各コンテナには独自の専用イテレータがあります。
イテレータの使い方はポインタと非常に似ており、最初の段階では、まずイテレータがポインタであることを理解できます。
イテレータとポインタはプログラミングで一般的に使用される概念であり、いくつかの類似点がありますが、いくつかの顕著な違いもあります。
定義: ポインタはメモリ アドレスを格納するために使用される変数であり、あらゆる種類のデータを指すことができます。イテレータは、コンテナ内の要素 (配列、リスト、コレクションなど) を走査するために使用されるオブジェクトまたはポインタです。
機能: ポインタはメモリ内のデータに直接アクセスして変更することができ、ポインタ演算によりメモリの柔軟な操作を実現できます。イテレータは、コンテナ内の要素に統一的にアクセスする方法を提供し、コンテナ内の要素に一定の順序で 1 つずつアクセスしたり、追加、削除、変更などの操作を実行したりできます。
使用範囲: ポインタは、C や C++ などの言語で低レベルのメモリ操作に広く使用されています。イテレーターは、コンテナーを走査して操作するための統一された方法を提供するために、C++ などの高水準プログラミング言語で一般的に使用されます。
セキュリティ: ポインタを使用するには、ヌル ポインタやワイルド ポインタなどのメモリ管理の問題に注意する必要があります。イテレータは比較的安全であり、コンテナのスコープ内でのトラバースを保証し、境界外のアクセスを防ぐためのいくつかのメソッドを提供します。
コンテナの算術反復子の初期化
STL のコンテナ、アルゴリズム、イテレータの概念を理解した後、コードを使用して STL の魅力を感じていきます。STL で最も
よく使用されるコンテナは、配列として理解できる Vector です。次に、挿入方法を学習します。データをこのコンテナに転送し、このコンテナを走査します。
ベクトルは組み込みデータ型を保存します
コンテナ: ベクトル
アルゴリズム: for_each
迭代器：vector<int>::iterator
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
void test01()
{
//创建了一个vector容器，数组
vector<int> v;
vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器 指向容器中第一个元素
vector<int>::iterator itEnd = v.end();//结束迭代器 指向容器最后一个元素的下一个位置
cout << sizeof(v) << endl;
cout << sizeof(itBegin) << endl;
cout << sizeof(itEnd) << endl;
cout << sizeof(vector<int>) << endl;
cout << sizeof(vector<string>) << endl;
cout << sizeof(vector<int>::iterator) << endl;
cout << sizeof(vector<string>::iterator) << endl;
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
出力：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>//第三种遍历方式用到：for_each 标准算法的头文件
//vector容器存放内置数据类型
void myPrint(int val)
{
cout << val << endl;
}
void test01()
{
//创建了一个vector容器，数组
vector<int> v;
//向容器中插入数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
//第一种遍历方式(比较复杂)
//vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器 指向容器中第一个元素
//vector<int>::iterator itEnd = v.end();//结束迭代器 指向容器最后一个元素的下一个位置
//while (itBegin != itEnd)
//{
// cout << *itBegin << endl;
// itBegin++;
//}
//第二种遍历方式(常用)
//for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
//{
// cout << *it << endl;
//}
//第三种遍历方式利用STL提供的遍历算法
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
for_each() 定義:
Vector はカスタム データ型を保存します
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
//vector容器存放自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01()
{
//创建了一个vector容器
vector<Person> v;
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//向容器中插入数据
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
//遍历容器中的数据
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
{
//cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << (*it).m_Age << endl;
cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
}
}
//存放自定义数据类型 指针
void test02()
{
//创建了一个vector容器
vector<Person*> v;
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//向容器中插入数据
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
//遍历容器中的数据
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
{
cout << "姓名：" << (*it)->m_Name << " 年龄：" << (*it)->m_Age << endl;
}
}
int main()
{
//test01();
test02();
return 0;
}
ベクター コンテナーのネストされたコンテナー
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//容器嵌套容器
void test01()
{
vector<vector<int>>v;
//创建小容器
vector<int>v1;
vector<int>v2;
vector<int>v3;
vector<int>v4;
//向小容器中添加数据
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);
}
//将小容器插入到大容器中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//通过大容器，把所有数据遍历一遍
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
{
//(*it)----容器vector<int>
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); ++vit)
{
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
