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C++学习笔记——STL-创新互联

视频:黑马程序员

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    • STL 初识
      • STL 的诞生
      • STL 基本概念
      • STL 六大组件
      • STL 中容器、算法、迭代器
      • 容器算法迭代器初识
        • vector 存放内置数据类型
        • Vector存放自定义数据类型
        • Vector容器嵌套容器
    • STL- 常用容器
      • string 容器
        • string 基本概念
        • string构造函数
        • string赋值操作

STL 初识 STL 的诞生
  • 长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
  • C++的面向对象和泛型编程思想,目的就是复用性的提升
  • 大多数情况下,数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
  • 为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL
STL 基本概念
  • STL(Standard Template Library,标准模板库)
  • STL 从广义上分为:容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)
  • 容器和算法之间通过迭代器进行无缝衔接
  • STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
STL 六大组件

STL 大体分为六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器

  1. 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据
  2. 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
  3. 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂
  4. 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略。
  5. 适配器:一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
  6. 空间配置器:负责空间的配置与管理
STL 中容器、算法、迭代器

容器:置物之所也

STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构:数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等

这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:

​序列式容器:强调值的排序,序列式容器中的每个元素均有固定的位置。
关联式容器:二叉树结构,各元素之间没有严格的物理上的顺序关系。

简单理解:
序列式容器 怎么放就怎么显示
关联式容器 放了之后,可能会排序之后再显示

算法:问题之解法也

有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题,这一门学科我们叫做算法(Algorithms)

算法分为:质变算法和非质变算法。

质变算法:是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝,替换,删除等等

非质变算法:是指运算过程中不会更改区间内的元素内容,例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

迭代器:容器和算法之间粘合剂

提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素,而又无需暴露该容器的内部表示方式。

每个容器都有自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似于指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器种类:

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,并能向前推进迭代器读写,支持++、==、!=
双向迭代器读写操作,并能向前和向后操作读写,支持++、–,
随机访问迭代器读写操作,可以以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、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器,和随机访问迭代器

容器算法迭代器初识

了解STL中容器、算法、迭代器概念之后,我们利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为Vector,可以理解为数组,下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器

vector 存放内置数据类型

容器:vector

算法:for_each

迭代器:vector::iterator

对于vector不理解,可以去复习类模板,一个应用案例供理解

示例:

#include#include 
using namespace std;

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
	vectorv;
	//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::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型

	vector::iterator pBegin = v.begin();
	vector::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: 可以直接用 auto 关键字声明 it
	for (vector::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;
}
Vector存放自定义数据类型

学习目标:vector中存放自定义数据类型,并打印输出

示例:

#include#include#includeusing namespace std;

//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() {vectorv;

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

	}
}


//放对象指针
void test02() {vectorv;

	//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);

	// * 解引用,解出尖括号内的类型,即Person*(Person的指针)
	for (vector::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;
}
Vector容器嵌套容器

学习目标:容器中嵌套容器,我们将所有数据进行遍历输出

示例:

#include#includeusing namespace std;

//容器嵌套容器
void test01() {vector< vector>v;

	vectorv1;
	vectorv2;
	vectorv3;
	vectorv4;

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

}

int main() {test01();

	system("pause");

	return 0;
}
STL- 常用容器 string 容器 string 基本概念

本质:

  • string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类

string和char * 区别:

  • char * 是一个指针
  • string是一个类,类内部封装了char*,管理这个字符串,是一个char*型的容器。

特点:

string 类内部封装了很多成员方法

例如:查找find,拷贝copy,删除delete 替换replace,插入insert

string管理char*所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责

string构造函数

构造函数原型:

  • string();//创建一个空的字符串 例如: string str;
    string(const char* s);//使用字符串s初始化
  • string(const string& str);//使用一个string对象初始化另一个string对象
  • string(int n, char c);//使用n个字符c初始化

示例:

#include//string构造
void test01()
{string s1; //创建空字符串,调用无参构造函数
	cout<< "str1 = "<< s1<< endl;

	const char* str = "hello world";
	string s2(str); //把c_string转换成了string

	cout<< "str2 = "<< s2<< endl;

	string s3(s2); //调用拷贝构造函数
	cout<< "str3 = "<< s3<< endl;

	string s4(10, 'a');
	cout<< "str3 = "<< s3<< endl;
}

int main() {test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:string的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可

Why copy constructor argument should be const in C++?

string赋值操作

功能描述:

  • 给string字符串进行赋值

赋值的函数原型:

  • string& operator=(const char* s);//char*类型字符串 赋值给当前的字符串
  • string& operator=(const string &s);//把字符串s赋给当前的字符串
  • string& operator=(char c);//字符赋值给当前的字符串
  • string& assign(const char *s);//把字符串s赋给当前的字符串
  • string& assign(const char *s, int n);//把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
  • string& assign(const string &s);//把字符串s赋给当前字符串
  • string& assign(int n, char c);//用n个字符c赋给当前字符串

示例:

//赋值
void test01()
{string str1;
	str1 = "hello world";
	cout<< "str1 = "<< str1<< endl;

	string str2;
	str2 = str1;
	cout<< "str2 = "<< str2<< endl;

	string str3;
	str3 = 'a';
	cout<< "str3 = "<< str3<< endl;

	string str4;
	str4.assign("hello c++");
	cout<< "str4 = "<< str4<< endl;

	string str5;
	str5.assign("hello c++",5);
	cout<< "str5 = "<< str5<< endl;


	string str6;
	str6.assign(str5);
	cout<< "str6 = "<< str6<< endl;

	string str7;
	str7.assign(5, 'x');
	cout<< "str7 = "<< str7<< endl;
}

int main() {test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结:

​ string的赋值方式很多,operator=这种方式是比较实用的

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