[C ++ para melhorar a programação] 2. Primeiro conhecimento de STL

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- 2 STL primeiro conhecido

2 STL primeiro conhecido

2.1 O nascimento de STL

Por muito tempo, a indústria de software sempre quis construir algo reutilizável
As idéias de programação genérica e orientada a objetos do C ++ têm como objetivo melhorar a capacidade de reutilização
Na maioria dos casos, as estruturas de dados e algoritmos falham em ter um conjunto de padrões, resultando em forçados a se envolver em muito trabalho repetitivo
Para estabelecer um conjunto de padrões para estruturas de dados e algoritmos, STL nasceu

2.2 Conceitos básicos de STL

STL (Biblioteca de modelos padrão , Biblioteca de modelos padrão )
STL pode ser amplamente dividido em: container (container) algoritmo (algoritmo) iterador (iterador)
O contêiner e o algoritmo são perfeitamente conectados por meio de iteradores .
Quase todo o código STL usa classes de modelo ou funções de modelo

2.3 Seis componentes do STL

STL é aproximadamente dividido em seis componentes principais, a saber: contêiner, algoritmo, iterador, functor, adaptador (adaptador), configurador de espaço

Container: várias estruturas de dados, como vetor, lista, deque, conjunto, mapa, etc., são usadas para armazenar dados.
Algoritmos: vários algoritmos comumente usados, como classificar, localizar, copiar, for_each, etc.
Iterador: atua como a cola entre o contêiner e o algoritmo.
Functor: comporta-se como uma função, que pode ser utilizada como uma determinada estratégia do algoritmo.
Adaptador: algo usado para decorar a interface de um contêiner ou functor ou iterador.
Configurador de espaço: Responsável pela configuração e gerenciamento do espaço.

2.4 Contêineres, algoritmos e iteradores em STL

** Container: ** Um lugar para armazenar coisas

O contêiner STL é realizar algumas das estruturas de dados mais amplamente utilizadas

Estruturas de dados comumente usadas: matrizes, listas vinculadas, árvores, pilhas, filas, coleções, tabelas de mapeamento, etc.

Esses contêineres são divididos em dois tipos: contêineres sequenciais e contêineres associativos :

Contêineres de sequência : a sequência de classificação enfatizada de cada valor dos elementos do contêiner tem uma posição fixa. Contêineres associativos : uma árvore binária, não há uma relação sequencial estrita entre os elementos físicos

** Algoritmo: ** A solução para o problema também é

Um número limitado de etapas para resolver problemas lógicos ou matemáticos, este assunto é chamado de algoritmos (Algoritmos)

Algoritmos são divididos em: algoritmo de mudança qualitativa e algoritmo de mudança não qualitativa .

Algoritmo de mudança qualitativa: refere-se ao conteúdo dos elementos no intervalo que serão alterados durante a operação. Como copiar, substituir, excluir, etc.

Algoritmo não qualitativo: significa que o conteúdo do elemento no intervalo não será alterado durante a operação, como pesquisa, contagem, cruzamento, localização de valores extremos, etc.

** Iterador: ** A cola entre o contêiner e o algoritmo

Fornece uma maneira de pesquisar sequencialmente os vários elementos contidos em um contêiner sem expor a representação interna do contêiner.

Cada contêiner tem seu próprio iterador

O uso de iteradores é muito semelhante aos ponteiros. No estágio inicial, podemos primeiro entender que os iteradores são ponteiros.

Tipos de iteradores:

espécies	Características	Cálculo de suporte
Iterador de entrada	Acesso somente leitura aos dados	Somente leitura, suporte ++, == ,! =
Iterador de saída	Acesso somente gravação aos dados	Somente gravação, suporte ++
Iterador de encaminhamento	Ler e escrever operações e pode avançar o iterador	Leia e escreva, suporte ++, == ,! =
Iterador bidirecional	Operações de leitura e gravação e pode operar para frente e para trás	Leia e escreva, suporte ++, -,
Iterador de acesso aleatório	Operações de leitura e gravação, você pode acessar quaisquer dados em modo de salto, o iterador mais poderoso	Leitura e gravação, suporte ++, -, [n], -n, <, <=,>,> =

Os tipos de iteradores em contêineres comumente usados são iteradores bidirecionais e iteradores de acesso aleatório

2.5 Uma primeira olhada nos iteradores de algoritmo de contêiner

Depois de compreender os conceitos de contêineres, algoritmos e iteradores em STL, usamos o código para sentir o encanto de STL

O contêiner mais comumente usado em STL é o vetor, que pode ser entendido como uma matriz. A seguir, aprenderemos como inserir dados neste contêiner e atravessá-lo

2.5.1 vetor armazena tipos de dados integrados

recipiente: vector

algoritmo: for_each

Iterador: vector<int>::iterator

Exemplo:

#include <vector>
#include <algorithm>

void MyPrint(int val)
{
	cout << val << endl;
}

void test01() {

	//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
	vector<int> v;
	//向容器中放数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	//每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
	//v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
	//v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
	//vector<int>::iterator 拿到vector<int>这种容器的迭代器类型

	vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
	vector<int>::iterator pEnd = v.end();

	//第一种遍历方式：
	while (pBegin != pEnd) {
		cout << *pBegin << endl;
		pBegin++;
	}

	
	//第二种遍历方式：
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << endl;
	}
	cout << endl;

	//第三种遍历方式：
	//使用STL提供标准遍历算法  头文件 algorithm
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

2.5.2 Vector armazena tipos de dados personalizados

Objetivo de aprendizagem: armazenar tipos de dados personalizados em vetor e imprimir

Exemplo:

#include <vector>
#include <string>

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		mName = name;
		mAge = age;
	}
public:
	string mName;
	int mAge;
};
//存放对象
void test01() {

	vector<Person> v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;

	}
}


//放对象指针
void test02() {

	vector<Person*> v;

	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);

	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		Person * p = (*it);
		cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
	}
}


int main() {

	test01();
    
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

2.5.3 Recipiente de vetor aninhado

Objetivo de aprendizagem: contêineres aninhados em contêineres, vamos percorrer todos os dados e a saída

Exemplo:

#include <vector>

//容器嵌套容器
void test01() {

	vector< vector<int> >  v;

	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;

	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);
	}

	//将容器元素插入到vector v中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);


	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

Para mais informações, siga o relato oficial: