STL标准模板库4(关联容器)
STL标准模板库
STL标准模板库(standard template library)容器类(可以存储其他对象的对象),算法(一系列封装好的函数),迭代器(用于遍历操作的类)容器可以直接存储对象,也可以存储对象的指针。
成熟的程序员喜欢使用间接存储。
容器主要包括两种类型:序列类(一般是线形存储)和关联类(一般是非线性存储)。
一、序列式容器vector ----- 数组可变长不提供pop_front()删除头元素的函数list ----- 链表(1)Vector v[1000]当越界的时候,会出现段错误使用vector需要导入头文件vectorv.at(1000) 越界的时候,会抛出out_of_range的异常,在程序中捕获v.size() 返回长度,可利用这个循环迭代v.empty()判断容器是否为空iterator迭代器:可以做取*操作*iteratoriter->name <=> (*iter).nameiter++v.begin() 指向数组的开始v.end() 指向数组最后一个元素的后面,是一个结束标志如:对一个vector进行迭代输出vector<int> v1;v1.push_back(1);//假设添加了很多int元素vector<int>::iterator it; //iterator是vector的一个内部类,要标识出迭代器类型for( it = v1.begin(); it < v1.end(); it++ )cout << *it << endl;v.insert(iter,5); //在iter所指的元素前面插入5v.insert(iter,5,100); //在iter所指的元素前插入5个100这样的插入操作,会造成原来的iterator失效,对起重新赋值,可以保证继续使用(2)list使用list需要导入头文件list不能做at()多了push_front(),pop_front()iter不能做加n操作使用于做频繁的插入删除操作二、关联式容器(1)map使用map需要导入头文件map适合根据键查找值的操作存储上按照键值排序,并且key值唯一map<int,Student> m;Student s1( 1 ,"lily" );//创建一个pair,并存到map的第一个位置中,value_type是map的静态函数m.insert( map<int,Student>::value_type(s.getId(),s1)) ;Student s2( 4, "licy”);m.insert( map<int,Student>::value_type(s2.getId(),s)) ;map<int,Student>::iterator it ;for(it=m.begin();it!=m.end();it++ ){cout<< it->first << " "<<it->second;cout<<endl ;}在map中用[]查询,并不安全m.find(1); // 查询key为1的value返回一个iter,指向找到的那个键值对,如果没找到,iter会与iter.end()的值相等(2)multimap其中的key允许重复使用multimap需要导入头文件multimap,没有头文件multimap查找:multimap<int ,Student>::iterator it ;multimap<int ,Student>::iterator lt ;multimap<int ,Student>::iterator ut ;lt = m.lower_bound( 1 );ut = m.upper_bound( 1 );for( it=lt ; it != ut ; it++ ){cout<<it->first <<" " ;cout<<it->second <<endl;}(3)set使用set需要导入头文件setset中不能插入重复数据,相当于map中的key插入数据的时候不必指定位置因为与map中的key一致,仍保留着排序的特性(4)multiset使用set需要导入头文件set,没有头文件multiset允许重复,与vector类似,唯一不同的就是保留着排序的特性三、容器补充说明容器共同的特征:1. 构造函数(无参)2. 析构函数3. 赋值运算符重载4. 比较运算符重载> < >= <= == !=5. 插入函数insert(pos(位置),elem)6. 删除函数:erase(pos)和erase(begin p,end p),用来删除容器中的一个或多个元素,其中pos是要删除元素的位置,begin p和end p则指一个区间。
stl标准模板库
stl标准模板库STL(Standard Template Library)标准模板库是C++标准库的一部分,它提供了一系列通用的模板类和函数,用于实现常见的数据结构和算法。
STL的设计目标是提供高效、灵活、易用的数据结构和算法,使得C++程序员能够更加方便地进行程序开发。
STL包括多个组件,其中最重要的三个组件是容器(Containers)、算法(Algorithms)和迭代器(Iterators)。
容器用于存储数据,算法用于对数据进行操作,而迭代器则提供了对容器中元素的访问方式。
这三个组件共同构成了STL的核心,为C++程序员提供了丰富的数据结构和算法库。
在STL中,容器包括了诸如vector、list、deque、set、map等多种数据结构。
这些容器提供了不同的数据存储方式和操作接口,可以满足各种不同的需求。
例如,vector是一个动态数组,可以快速随机访问元素;list是一个双向链表,可以高效地进行插入和删除操作;而set和map则是基于红黑树实现的关联容器,提供了快速的查找和插入操作。
除了容器之外,STL还提供了丰富的算法库,包括排序、查找、合并、遍历等各种算法。
这些算法可以直接应用于STL容器,使得程序员能够方便地对数据进行各种操作。
例如,通过调用标准库中的sort函数,可以对vector、list等容器进行排序;通过调用find函数,可以在容器中进行快速查找操作;而通过调用for_each函数,可以对容器中的每个元素进行遍历操作。
在STL中,迭代器扮演着非常重要的角色。
迭代器提供了一种统一的访问容器元素的方式,使得算法能够独立于容器而操作。
通过迭代器,算法可以对容器中的元素进行顺序访问,而不需要关心容器的具体实现方式。
这种分离的设计使得STL具有很高的灵活性,使得容器和算法能够相互独立地演化和扩展。
除了容器、算法和迭代器之外,STL还包括了函数对象、适配器、空间配置器等多种组件,为程序员提供了丰富的工具和接口。
STL的熟悉与使用
STL的熟悉与使用STL(Standard Template Library)是C++标准库中提供的一个功能强大的通用模板库,它包含了许多常用的数据结构和算法。
STL的熟悉与使用对于C++程序员来说非常重要,可以极大地提高开发效率和代码的质量。
本文将介绍STL的基本概念、常用数据结构和算法,以及如何进行STL的使用。
STL的基本概念:1. 容器(Containers):STL中的容器是用来存储数据的类模板,包括序列容器(vector、deque、list)和关联容器(set、map、multiset、multimap)。
容器可以分为序列容器和关联容器,其中序列容器是线性存储的,关联容器是使用键值对存储的。
2. 迭代器(Iterators):STL中的迭代器类似于指针,用来遍历容器中的元素。
迭代器提供了一种统一的访问容器元素的方式,可以通过自增和自减操作实现对容器元素的顺序访问。
3. 算法(Algorithms):STL中提供了大量的算法,包括查找、排序、复制、填充等。
算法可以直接操作容器中的元素,它们是通过迭代器来实现的,所以使用算法需要利用容器的迭代器对容器中的元素进行操作。
4. 函数对象(Function Objects):STL中的函数对象是一种可以像函数一样被调用的对象。
STL中的很多算法需要传递函数对象来实现特定的功能,函数对象可以是函数指针、函数对象类或者是函数对象适配器。
STL常用数据结构和算法:1. vector:动态数组,支持随机访问和快速的尾部插入和删除,可以用来代替数组。
2. list:双向链表,支持快速的插入和删除操作,但不支持随机访问。
3. set:集合,其中的元素是有序且独一无二的,可以进行插入、删除和查找操作,内部通过红黑树实现。
4. map:映射,包含一系列的键值对,其中的键是有序且独一无二的,可以进行插入、删除和查找操作,内部通过红黑树实现。
5. sort:对容器中的元素进行排序,内部使用快速排序算法。
第12章 标准模板库STL
(1)向量的定义和初始化 vector类有4种构造函数: vector(); 默认构造函数,它构造一个空的vector,其大小为零。 例如, vector <elementType> vecList; 使用默认构造函 数创建一个没有任何元素的空向量vecList。vecList. size()=0。 vector(size_type n,const T&value=T()); n const 构造一个初始放入n个值为value的元素的vector。第1个 参数为vector初始化的大小,第2个参数是vector中每个对象的 初始值,默认为T()构造的对象。 例如, vector <elementType> vecList(size); 创建一个 大小为size的向量vecList,并使用elementType类的默认构造 函数初始化该向量。 vector <elementType> vecList(n,elem); 创建一个大小 为n的向量vecList,该向量中所有的n个元素都初始化为elem。
STL函数适配器 STL函数对象
STL最主要的一个特点:数据结构和算法的分离。 容器是像链表,向量、栈、队列之类的数据结构,并按类 模板方式提供; 算法是函数模板,用于操作容器中的数据。 由于STL以模板为基础,所以能用于任何数据类型和结构。 实际上,可以认为STL是以容器和迭代器为基础的一种泛 型算法(Generic Algorithms)库。 所谓泛型(Genericity)是指能够在多种数据类型上进行 操作,在泛型化程序设计思想里,大部分基本算法被抽象,被 泛化,独立于与之对应的数据结构,用于以相同或相近的方式 处理各种不同情形。
包含vector类的头文件是<vector>。所以,如果要在程 序里使用向量容器,就要在程序中包含下面语句: #include <vector> 在定义向量类型对象时,必须指定该对象的类型。 例如: vector<int> intVec; 将intVec声明为一个元素类型为int的向量容器对象。 vector<string> stringVec; 将stringVec声明为一个元素类型为string的向量容 器对象。 Vector提供的成员函数主要列举如书296页表12-1所示。
stl标准模板库 pdf
stl标准模板库 pdfSTL(Standard Template Library)标准模板库是C++语言中的一个重要组成部分,它提供了许多常用的数据结构和算法,为程序员提供了丰富的工具库,能够大大提高程序的开发效率和代码的重用性。
本文将介绍STL标准模板库的一些基本概念和常用功能,并提供相关的PDF文档供大家参考学习。
STL标准模板库主要包括容器(Containers)、迭代器(Iterators)、算法(Algorithms)三大部分。
其中容器用于存储数据,迭代器用于遍历容器中的数据,算法用于对容器中的数据进行各种操作。
STL的设计思想是将数据结构和算法分离,使得它们能够独立地进行组合和复用,从而大大提高了程序的灵活性和可维护性。
在STL标准模板库中,容器是其中最重要的部分之一。
STL提供了多种类型的容器,包括序列容器(如vector、list、deque)、关联容器(如set、map、multiset、multimap)以及无序关联容器(如unordered_set、unordered_map、unordered_multiset、unordered_multimap)。
每种容器都有其特定的特性和适用场景,程序员可以根据实际需求选择合适的容器来存储数据。
除了容器之外,STL标准模板库还提供了丰富的迭代器,用于遍历容器中的数据。
迭代器可以被看作是一个指向容器中元素的指针,它提供了统一的访问接口,使得程序员可以使用相同的方式来访问不同类型的容器。
STL中的算法通常以迭代器作为参数,通过迭代器来对容器中的数据进行各种操作,如查找、排序、删除、替换等。
在实际开发中,STL标准模板库的算法部分也是非常重要的。
STL提供了大量的算法,包括查找算法(如find、count、equal_range)、排序算法(如sort、partial_sort、nth_element)、修改算法(如copy、replace、swap)、数值算法(如accumulate、inner_product、partial_sum)等。
stl标准模板库
stl标准模板库STL标准模板库。
STL(Standard Template Library)标准模板库是C++标准库的一部分,它提供了一系列的通用模板类和函数,用于实现常见的数据结构和算法。
STL的设计理念是基于泛型编程,通过模板来实现数据结构和算法,使得代码具有高度的通用性和可重用性。
STL包含了多种容器类、迭代器、算法和函数对象等组件,为C++程序的开发提供了丰富的工具和资源。
容器类是STL中最基本的组件之一,它提供了各种不同类型的数据结构,如vector、list、deque、set、map等。
这些容器类可以方便地存储和管理数据,使得程序员能够更加专注于算法的实现,而不必关心数据的存储和管理细节。
通过使用STL容器类,程序员可以快速地构建出复杂的数据结构,从而提高代码的可读性和可维护性。
除了容器类之外,STL还提供了丰富的算法和函数对象,用于对容器中的数据进行操作和处理。
这些算法包括了排序、查找、遍历、复制、删除等常见操作,可以大大简化程序员的工作。
此外,STL还引入了迭代器的概念,使得算法能够与容器类解耦,从而更加灵活地进行数据处理。
在STL中,迭代器是一种类似指针的对象,用于遍历容器中的元素。
STL提供了多种不同类型的迭代器,如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器等。
这些迭代器可以适配不同类型的容器,使得算法能够在不同的数据结构上通用,从而提高了程序的灵活性和可扩展性。
STL的设计思想是将数据结构和算法进行有效地组织和封装,使得程序员能够更加高效地开发和维护代码。
通过STL,程序员可以避免重复造轮子的工作,而是直接使用标准库提供的通用组件,从而提高了代码的质量和效率。
此外,STL还为C++程序员提供了一种统一的编程风格和规范,使得代码更加易读和易懂。
总的来说,STL标准模板库是C++程序开发中不可或缺的重要组成部分,它为程序员提供了丰富的工具和资源,使得代码的开发和维护变得更加高效和简便。
stl容器知识点总结
stl容器知识点总结一、STL容器的种类STL中的容器主要分为序列式容器(Sequence Containers)和关联式容器(Associative Containers)两大类。
序列式容器包括vector、deque、list、forward_list以及array等,而关联式容器则包括set、map、multiset、multimap和unordered_set、unordered_map、unordered_multiset、unordered_multimap等。
1. 序列式容器(1)vector:动态数组,支持随机存取,可以在尾部进行快速插入和删除操作,但在中间和头部的插入和删除效率比较低。
(2)deque:双端队列,支持随机存取,同时在头部和尾部进行快速插入和删除操作,但在中间的插入和删除效率比较低。
(3)list:双向链表,支持在任意位置进行快速插入和删除操作,但不支持随机存取。
(4)forward_list:单向链表,与list相似,但只支持单向的迭代器访问。
(5)array:固定大小的数组,提供与普通数组相似的访问和操作方式。
2. 关联式容器(1)set:集合,不允许重复的元素,并且会自动排序。
(2)map:映射,每个元素都含有一个键值对,并且键是唯一的,自动排序。
(3)multiset:多重集合,允许重复的元素,并且会自动排序。
(4)multimap:多重映射,允许重复的键值对,并且会自动排序。
(5)unordered_set:无序集合,不允许重复的元素,内部实现采用哈希表。
(6)unordered_map:无序映射,每个元素都含有一个键值对,键是唯一的,内部实现采用哈希表。
(7)unordered_multiset:无序多重集合,允许重复的元素,内部实现采用哈希表。
(8)unordered_multimap:无序多重映射,允许重复的键值对,内部实现采用哈希表。
以上就是STL中的主要容器种类,每种容器都有各自的特性和适用场景,在实际开发中需要根据具体的需求选择合适的容器进行使用。
stl标准库
stl标准库STL(Standard Template Library)标准库是C++语言中非常重要的一部分,它提供了许多常用的数据结构和算法,为C++程序员提供了强大的工具,使得编程变得更加高效和简洁。
在本文中,我们将深入探讨STL标准库的各个方面,包括其组成部分、常用的数据结构和算法,以及如何在实际项目中应用STL标准库。
STL标准库由多个组件组成,其中最重要的三个组件分别是容器(Containers)、算法(Algorithms)和迭代器(Iterators)。
容器是用来存储数据的数据结构,常见的容器包括向量(vector)、链表(list)、集合(set)和映射(map)等。
算法是对容器中的数据进行操作的函数集合,包括查找、排序、删除和修改等功能。
迭代器是用来遍历容器中的数据的工具,它提供了统一的访问容器元素的接口,使得算法可以和容器进行无缝的配合。
在实际项目中,STL标准库可以极大地提高程序员的工作效率。
以向量(vector)为例,当我们需要一个动态数组来存储一系列数据时,使用STL中的向量可以避免手动管理内存和处理数组扩容的问题,大大简化了代码的编写。
另外,STL中提供的丰富的算法库可以帮助我们快速实现各种常见的数据操作,比如查找最大值、计算平均值、排序等,而不需要重复造轮子。
除了提供基本的数据结构和算法外,STL标准库还提供了一些高级的组件,比如函数对象(Functors)、适配器(Adapters)和迭代器适配器(Iterator Adapters)。
函数对象是可调用对象,它可以像函数一样被调用,常用于自定义排序和查找等算法中。
适配器是用来将一种容器或算法转换成另一种容器或算法的工具,它可以帮助我们复用现有的代码,提高代码的可维护性。
迭代器适配器则是用来扩展迭代器的功能,比如反向迭代器(reverse iterator)可以让我们从容器的末尾向前遍历数据。
总的来说,STL标准库是C++程序员必备的利器,它提供了丰富的数据结构和算法,可以极大地提高程序员的工作效率,减少重复劳动。
stl标准库
stl标准库STL(Standard Template Library)标准库是C++语言中的一个非常重要的组成部分,它为程序员提供了丰富的数据结构和算法,极大地提高了程序的开发效率和质量。
STL标准库包括了许多容器、迭代器、算法等组件,它们可以帮助程序员轻松地实现各种功能,从而简化了程序的开发过程。
本文将对STL标准库进行详细介绍,包括其组成部分、常用容器和算法等内容。
STL标准库的组成部分主要包括容器、迭代器、算法和函数对象。
容器是STL中最基本的组件,它用来存储数据,并提供了对数据的访问和操作接口。
常用的容器包括vector、list、deque、stack、queue、set、map等,它们分别对应了动态数组、链表、双端队列、栈、队列、集合和映射等数据结构。
迭代器是STL中用来遍历容器中元素的工具,它提供了统一的访问接口,使得程序员可以以统一的方式来访问不同类型的容器。
算法是STL中的另一个重要组件,它包括了大量的常用算法,如查找、排序、合并、删除等,可以直接应用于各种容器中的数据。
函数对象是STL中的一个重要概念,它是一种可调用对象,可以像函数一样被调用,通常用来作为算法的参数,用于指定算法的操作方式。
在STL标准库中,容器是其中最重要的部分之一。
vector是STL中最常用的容器之一,它是一个动态数组,可以根据需要动态扩展和收缩,非常适合于需要频繁插入和删除操作的场景。
list是另一个常用的容器,它是一个双向链表,可以快速地进行插入和删除操作,但在随机访问时性能较差。
deque是双端队列,可以在两端进行快速插入和删除操作,比vector和list都要高效。
除了这些基本容器外,STL标准库还提供了stack、queue、set、map等容器,它们分别对应了栈、队列、集合和映射等数据结构,可以满足不同场景下的需求。
除了容器外,STL标准库中的算法也是其核心部分之一。
STL中提供了大量的常用算法,如查找、排序、合并、删除等,它们可以直接应用于各种容器中的数据,极大地提高了程序员的开发效率。
STL标准模板库基本组件介绍以及简单用法
STL标准模板库基本组件介绍以及简单⽤法1、STL基本头⽂件STL主要包含容器、算法和迭代器三个部分。
容器实现了⼤多数数据结构;迭代器类似指针,通过它的有序移动将容器中的元素与算法关联起来,是实现STL的基础。
常⽤的STL包含头⽂件如下:容器(contain)是容纳,包含⼀组元素的对象。
⽽容器⼜包含以下⼏种:这七种容器可以分为两种基本类型:顺序容器:⼀组具有相同类型的元素以严格的线性形式组织起来。
向量,双端队列,列表容器属于这⼀种关于三者的优缺点主要是:A:vector⽮量容器:可以随机访问容器的内容,在序列末尾添加或删除对象,但是因为是从尾部删除,过程⾮常慢,因为必须移动插⼊或删除点后⾯的所有对象。
关联容器:具有根据⼀组索性来快速提取元素的能⼒,集合和映射属于这⼀类关联容器⽀持⾼效的关键字查找和访问。
主要的关联容器类型是map和set,其中map中的元素是⼀些关键字-值(key-value)对:关键字起到索引的作⽤,值则表⽰索引相关联的数据;set中每个元素只包括⼀个关键字,set⽀持⾼效的关键字查询操作-检查⼀个给定关键字是否在set中。
关联容器类型如下:迭代器(iterator)C++的标准模板库(STL)中有容器、算法和迭代器,其中迭代器是⾮常重要的;容器⼜分为顺序容器和关联容器,每⼀种容器都有⾃⼰的迭代器,但是所有的迭代器的接⼝都是⼀样的,即所有的迭代器的操作⽅法都是⼀样的;迭代器实际上是⼀个指针begin操作返回⼀个迭代器,且该迭代器指向容器的第⼀个数据;end是指向最后⼀个的下⼀个;之所以这样设计end是为了很多情况下代码更容易写;特定容器有特定的迭代器,故将迭代器作为内部类更适合应⽤。
每个容器均有对应的迭代器,容器通过迭代器共享某⼀具体算法,⽽算法不具体依赖某⼀具体容器。
由此可见,STL的编程思想是:1.形成容器元素;2.取出所需的迭代指针;3.调⽤通⽤算法。
STL迭代器共分五⼤类型:输⼊迭代器istream_iterator,按其顺序只能读取⼀次。
stl实用模板c
stl实用模板cSTL实用模板C++STL(Standard Template Library)是C++标准模板库,在C++程序设计中扮演着重要角色。
它提供了许多常见的数据结构和算法,方便开发者进行快速、高效的程序开发。
本文将介绍一些常用的STL实用模板,并探讨它们的用法和应用场景。
一、容器模板STL提供了多种容器模板,包括vector、list、deque、stack、queue、set和map等。
每个模板都有自己独特的特性,适用于不同的场景。
1. vectorvector是一种动态数组,可以在尾部快速添加和删除元素。
它具备随机访问的能力,并且在内存连续分配,因此遍历效率较高。
vector的典型应用场景是当需要频繁对数据进行添加和删除操作时。
2. listlist是双向链表,可以在任意位置插入和删除元素。
由于每个节点都需要额外的指针来维护链表结构,因此占用的内存空间相对较大。
list的典型应用场景是当需要频繁对数据进行插入和删除操作时。
3. dequedeque是一种双端队列,可以在头尾快速添加和删除元素。
它既具备vector的随机访问能力,又具备list的插入和删除能力。
deque的典型应用场景是当需要在头尾频繁地添加和删除元素时。
4. stackstack是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只能在顶部进行操作。
它可以通过list或deque实现,通常用于需要后进先出的场景,比如进行函数调用时的局部变量保存。
5. queuequeue是一种先进先出(FIFO)的数据结构,只能在队头和队尾进行操作。
它可以通过list或deque实现,通常用于需要先进先出的场景,比如任务调度等。
6. setset是一种有序的容器,其中的元素按照从小到大的顺序排列,且不允许重复。
它的底层实现一般是红黑树,因此插入、删除和查找的时间复杂度都为O(logN)。
set的典型应用场景是需要按照特定顺序保存数据,并且不允许重复的场景。
C++第11章习题解答
第十一章标准模板库(STL)习题一. 基本概念与基础知识自测题11.1填空题11.1.1 STL大量使用继承和虚函数是(1)(填对或错)。
因为(2)。
答案:(1)错(2)它使用的是模板技术,追求的是运行的效率,避免了虚函数的开销11.1.2 有两种STL容器:(1)和(2)。
STL不用new和delete,而用(3)实现各种控制内存分配和释放的方法。
答案:(1)第一类容器(2)近容器(3)分配子(allocator)11.1.3 五种主要迭代子类型为(1)、(2)、(3)、(4)和(5)。
STL算法用(6)间接操作容器元素。
sort算法要求用(7)迭代子。
答案:(1)输入(InputIterator)(2)输出(OutputIterator)(3)正向(ForwardIterator)(4)双向(BidirectionalIterator)(5)随机访问(RandomAccessIterator)(6)迭代子(7)随机访问(RandomAccessIterator)11.1.4 三种STL容器适配器是(1)、(2)和(3)。
答案:(1)stack(栈)(2)queue(队列)(3)priority_queue(优先级队列)11.1.5 成员函数end()得到容器(1)的位置,而rend得到容器(2)的位置。
算法通常返回(3)。
答案:(1)最后一个元素的后继位置(2)引用容器第一个元素的前导位置。
实际上这是该容器前后反转之后的end()(3)迭代子11.1.6 适配器是(1),它依附于一个(2)容器上,它没有自己的(3)函数和(4)函数,而借用其实现类的对应函数。
答案:(1)不独立的(2)顺序(3)构造函数(4)析构函数11.1.7 返回布尔值的函数对象称为(1),默认的是(2)操作符。
答案:(1)谓词(predicate)(2)小于比较操作符“<”11.1.8C++标准库中给出的泛型算法包括(1)种算法。
std 标准
std 标准题目:什么是STL?STL(Standard Template Library)是C++标准程序库的一部分,它提供了一组泛型算法、容器、迭代器和函数对象等基本组件,使得程序员可以使用现成的、高质量的代码来解决众多的问题。
STL的基本组件1. 容器(Container):顾名思义,容器是用来存储数据的一种数据结构,如序列容器(vector,deque,list),关联容器(map, set)等,每种容器都提供了一组成员函数,使得程序员可以方便地存取和操作数据。
2. 迭代器(Iterator):迭代器是STL中最基本的抽象概念,它提供了访问容器元素的接口,通过迭代器,程序员可以在容器的任意位置读取和写入数据。
3. 算法(Algorithm):算法是STL中最为丰富、最为重要的部分,它提供了大量的标准算法,如排序、查找、遍历、合并等,所有这些算法都可以在任何STL容器中使用,程序员只需要将容器和算法结合起来即可。
4. 函数对象(Function Object):函数对象是一种轻量级的可调用对象,它可以像函数一样使用,并且可以方便地传递给STL算法作为比较函数、函数符等等。
STL的优点1. 高效性:STL的容器都是基于模板类实现的,可以针对不同的数据类型生成高效的代码,这就保证了STL容器的高效性,另外,STL中的大多数算法也都是对应不同的容器提供了高效的实现,并且支持双向迭代器和随机访问迭代器。
2. 稳定性:STL中大多数算法都是经过测试和验证的标准算法,因此在使用过程中可以保证代码的稳定性和可靠性,减少了程序员自己编写算法出错的风险。
3. 通用性:STL提供了许多通用的数据结构和算法,而这些通用的部件可以适应不同的场合使用,这就使得程序的可重用性更高,开发效率也更高。
总结STL作为C++标准程序库的一部分,为程序员提供了一种高效、稳定、通用的编程方式,可以将重心集中于解决问题本身上,而不是花费太多的时间和精力在数据结构和算法上,是现代C++程序设计中不可或缺的一部分。
STL容器分类
STL容器分类STL容器分类分类: effective STL 2011-12-23 09:39 90人阅读评论(0) 收藏举报容器(container)是装有其他对象的对象。
容器里面的对象必须是同一类型,该类型必须是可拷贝构造和可赋值的,包括内置的基本数据类型和带有公用拷贝构造函数和赋值操作符的类。
典型的容器有队列、链表和向量等。
在标准C++中,容器一般用模版类来表示。
不过STL不是面向对象的技术,不强调类的层次结构,而是以效率和实用作为追求的目标。
所以在STL并没有一个通用的容器类,各种具体的容器也没有统一的基类。
容器可以视为是数组的推广,即对象的数组(广义数组),其中的元素(对象)可以用下标(索引)来访问。
容器的设计有两条准则:一是在各个容器的设计中,提供尽可能大的自由度;二是使各种容器能够向用户呈现出一个公共的界面/接口。
目的是,使容器的实现能达到最佳效率,同时也使用户能写出不依赖于所使用的特定容器类型的通用代码。
容器的设计通常只能满足这两条中的一条,但是STL却提供了一个同时具有通用性和执行效率的解决方案。
标准C++的STL框架中的容器主要有两大类:l 序列容器(sequence container顺序容器)——将一组具有相同类型T的对象,以严格的线性形式组织在一起。
序列容器可以视为数组和链表的推广。
STL中的序列容器有3种:n vector<T>(向量)——提供对变长序列的快速随机访问(即对第i个元素的访问时间,是与i无关的常量),对序列末尾的插入和删除操作的时间是分摊常量;(似变长数组)(对应于vector类,定义在<vector>头文件中);n deque<T>(double-ended queue双端队列)——提供对变长序列的快速随机访问,对序列头尾的插入和删除操作的时间都是分摊常量;(似双向变长数组)(对应于deque类,定义在<deque>头文件中);n list<T>(表)——提供对变长序列的线性时间访问(O(N),N为序列的当前长度),但是在序列的任意位置的插入和删除操作均为常量时间。
STL常用容器
STL常用容器STL是C/C++开发中一个非常重要的模板,而其中定义的各种容器也是非常方便我们大家使用。
下面,我们就浅谈某些常用的容器。
这里我们不涉及容器的基本操作之类,只是要讨论一下各个容器其各自的特点。
STL中的常用容器包括:顺序性容器(vector、deque、list)、关联容器(map、set)、容器适配器(queue、stac)。
1、顺序性容器(1)vectorvector是一种动态数组,在内存中具有连续的存储空间,支持快速随机访问。
由于具有连续的存储空间,所以在插入和删除操作方面,效率比较慢。
vector有多个构造函数,默认的构造函数是构造一个初始长度为0的内存空间,且分配的内存空间是以2的倍数动态增长的,即内存空间增长是按照20,21,22,23.....增长的,在push_back的过程中,若发现分配的内存空间不足,则重新分配一段连续的内存空间,其大小是现在连续空间的2倍,再将原先空间中的元素复制到新的空间中,性能消耗比较大,尤其是当元素是非内部数据时(非内部数据往往构造及拷贝构造函数相当复杂)。
vector的另一个常见的问题就是clear操作。
clear函数只是把vector的size清为零,但vector中的元素在内存中并没有消除,所以在使用vector的过程中会发现内存消耗会越来越多,导致内存泄露,现在经常用的方法是swap函数来进行解决: vector V;V.push_back(1); V.push_back(2);V.push_back(1); V.push_back(2);vector().swap(V); 或者 V.swap(vector());利用swap函数,和临时对象交换,使V对象的内存为临时对象的内存,而临时对象的内存为V对象的内存。
交换以后,临时对象消失,释放内存。
(2)dequedeque和vector类似,支持快速随机访问。
二者最大的区别在于,vector只能在末端插入数据,而deque支持双端插入数据。
stl标准库中常用的数据结构
stl标准库中常用的数据结构在C++编程中,STL(标准模板库)提供了一套灵活、高效的数据结构和算法,能够极大地简化开发过程并提升代码效率。
STL中包含了许多常用的数据结构,下面将介绍其中一些常见的数据结构。
1. 向量(Vector):向量是一种动态数组,它可以根据需要自动调整大小。
这种数据结构提供了在尾部添加、删除、访问元素的能力,并且支持随机访问。
使用向量可以快速地在数组的末尾插入或删除元素,常用于需要频繁修改长度的情况。
2. 列表(List):列表是双向链表的一种实现,它可以在任意位置高效地插入和删除元素。
虽然访问元素的效率较低,但在需要频繁地在中间位置进行插入和删除操作时,列表是一种较为理想的选择。
3. 集合(Set):集合是一种元素不重复且自动排序的容器。
STL中提供了有序集合(set)和无序集合(unordered_set)两种实现。
根据具体需求,可以选择使用红黑树或哈希表来实现集合。
4. 映射(Map):映射是一种键值对的容器,可以根据键直接访问对应的值。
类似于集合,STL中也提供了有序映射(map)和无序映射(unordered_map)两种实现。
有序映射基于红黑树,无序映射基于哈希表。
5. 栈(Stack):栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。
STL中提供了严格的栈实现,支持压栈和弹栈操作。
6. 队列(Queue):队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,只允许在队尾插入,在队头删除元素。
STL中提供了队列实现,支持入队和出队操作。
7. 优先队列(Priority Queue):优先队列是一种特殊的队列,其中元素按照一定的优先级进行排序。
STL中提供了优先队列实现,可以快速访问最大或最小的元素。
STL标准库中的这些数据结构提供了丰富的功能和高效的性能,可以极大地方便开发人员完成各种任务。
根据具体需求,选择合适的数据结构可以提高代码的效率和可读性,从而提升应用程序的性能。
C++之标准模板库(STL)的容器与迭代器
C++之标准模板库(STL)的容器与迭代器标准模板库泛型程序设计(generic programming)的思想 : 模板机制,以及标准模板库STL 。
标准模板库 (STL,Standard Template Libaray) ⼀些常⽤数据结构和算法的模板的集合。
将⼀些常⽤的数据结构(⽐如链表,数组,⼆叉树)和算法(⽐如排序,查找)写成模板,以后则不论数据结构⾥放的是什么对象,算法针对什么样的对象,则都不必重新实现数据结构,重新编写算法。
容器概述可以⽤于存放各种类型的数据(基本类型的变量,对象等)的数据结构,都是类模版,分为三种:1. 顺序容器vector,deque,list2. 关联容器(排序的,查找速度更快)set,multiset,map,multimap3. 容器适配器stack,queue,priority_queue对象被插⼊容器中时,被插⼊的是对象的⼀个复制品。
许多算法,⽐如排序,查找,要求对容器中的元素进⾏⽐较,有的容器本⾝就是排序的,所以,放⼊容器的对象所属的类,往往还应该重载==和<运算符。
顺序容器容器并⾮排序的,元素的插⼊位置同元素的值⽆关。
有vector,deque,list三种。
vector 头⽂件 <vector> 动态数组。
元素在内存连续存放。
随机存取任何元素都能在常数时间完成。
在尾端增删元素具有较佳的性能(⼤部分情况下是常数时间)。
---A0A1A2---------------------An---begin enddeque 头⽂件 <deque> 双向队列。
元素在内存连续存放。
随机存取任何元素都能在常数时间完成(但次于vector)。
在两端增删元素具有较佳的性能(⼤部分情况下是常数时间)。
------A0A1A2A3A4A5---------------------begin endlist 头⽂件 <list>双向链表。
stl标准库
stl标准库STL(Standard Template Library)标准库是C++语言中的一个重要组成部分,它包含了许多通用的数据结构和算法,为程序员提供了丰富的工具箱,可以大大提高编程效率和代码的重用性。
在本文中,我们将对STL标准库进行详细介绍,包括其主要组成部分和常见的应用场景。
STL标准库主要包括以下几个组成部分,容器(Containers)、算法(Algorithms)、迭代器(Iterators)和函数对象(Function Objects)。
容器是STL标准库中最基本的部分,它包括了各种数据结构,如向量(vector)、链表(list)、集合(set)、映射(map)等,这些容器提供了不同的数据存储方式和访问接口,可以满足各种不同的需求。
算法部分包括了大量的通用算法,如排序、查找、遍历等,这些算法可以直接应用于不同类型的容器,提供了丰富的数据处理能力。
迭代器是STL标准库中用于遍历容器中元素的重要工具,它提供了统一的访问接口,使得算法可以与容器解耦,提高了代码的灵活性和可复用性。
函数对象是一种重载了函数调用操作符的对象,它可以像函数一样被调用,可以用于封装一些特定的操作,如比较、计算等,提供了一种灵活的编程方式。
STL标准库的应用场景非常广泛,可以用于各种类型的程序开发。
在数据结构和算法领域,STL标准库提供了丰富的工具和接口,可以大大简化程序员的工作,提高代码的可读性和可维护性。
在实际项目中,我们可以使用STL标准库中的容器来存储和管理数据,使用算法来处理数据,使用迭代器来遍历数据,使用函数对象来封装一些特定的操作,从而实现各种复杂的功能。
此外,在STL标准库的基础上,还可以进行二次开发,扩展出更加丰富和强大的工具和框架,满足不同项目的需求。
总之,STL标准库是C++语言中非常重要的一个组成部分,它提供了丰富的数据结构和算法,为程序员提供了强大的工具箱,可以大大提高编程效率和代码的重用性。
【C++百科】STL(StandardTemplateLibrary)标准模板库简介
【C++百科】STL(StandardTemplateLibrary)标准模板库简介STL简介STL是Standard Template Library的简称,中⽂名标准模板库,惠普实验室开发的⼀系列软件的统称。
它是由Alexander Stepanov、Meng Lee和David R Musser在惠普实验室⼯作时所开发出来的。
从根本上说,STL是⼀些“容器”的集合,这些“容器”有list,vector,set,map等,STL也是算法和其他⼀些组件的集合。
这⾥的“容器”和算法的集合指的是世界上很多聪明⼈很多年的杰作。
STL的⽬的是标准化组件,这样就不⽤重新开发,可以使⽤现成的组件。
STL现在是C++的⼀部分,因此不⽤安装额外的库⽂件。
STL的组成容器(containers)迭代器(iterators)空间配置器(allocator)配接器(adapters)算法(algorithms)仿函数(functions)容器分类序列式容器数组(array);向量(vector):连续存储的元素;列表(list):有节点组成的双向链表;双端队列(deque):连续存储的指向不同元素的指针所组成的数组。
适配器(在⼀般序列容器的基础上提供了不同的功能,⽤序列容器实现的新容器)栈(stack);队列(queue);优先队列(priority_queue):元素的次序由作⽤于所存储的值对上的某种谓词决定的⼀种队列。
关联式容器集合(set):由节点组成的红⿊树,没有两个不同的元素能够拥有相同的次序;多重集合(multiset):允许存在两个次序相等的元素的集合;映射(map):由{键,值}对组成的集合;多重映射(multimap):允许键对由相等的次序的映射迭代器⼏乎STL提供的所有算法都是通过迭代器存取元素序列进⾏⼯作的,每⼀个容器都定义了其本⾝所专有的迭代器,⽤以存取容器中的元素。
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list
• List本质上就是一个双向链表 • list 迭代器 operator*, operator++,operator— • list提供的是 Bidirectional Iterators 双向存取迭代器
list常用方法
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • iterator begin(); iterator end(); reverse_iterator rbegin(); reverse_iterator rend(); void resize(size_type n, T x = T()); size_type size() const; size_type max_size() const; bool empty() const; reference front(); reference back(); void push_front(const T& x); void pop_front(); void push_back(const T& x); void pop_back(); void assign(const_iterator first, const_iterator last); void assign(size_type n, const T& x = T()); iterator insert(iterator it, const T& x = T()); void insert(iterator it, size_type n, const T& x); void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last); void insert(iterator it, const T *first, const T *last); • • • • • • • • • • • • • • • • iterator erase(iterator it); iterator erase(iterator first, iterator last); void clear(); void swap(list x); void splice(iterator it, list& x); void splice(iterator it, list& x, iterator first); void splice(iterator it, list& x, iterator first, iterator last); void remove(const T& x); void remove_if(binder2nd<not_equal_to<T> > pr); void unique(); void unique(not_equal_to<T> pr); void merge(list& x); void merge(list& x, greater<T> pr); void sort(); void sort(greater<T> pr); void reverse();
顺序容器 vector list 支持快速随机访问 支持快速插入/删除
deque
双端队列
顺序容器适配器 stack queue 栈 队列
priority_queue
有优先级管理的队列
3.1 顺序容器的定义
容器内元素的类型约束
• 元素类型必须支持赋值运算 • 元素类型的对象必须可以复制 • 元素类型应支持相应的操作
map是键—值对的集合。
map定义的类型
map<K,V >::key_type map<K, V>::vlaue_type
在map容器中,用做索引的键的类型 一个pair类型,它的first元素具有const map<K,V >::key_type类型,而second元素则为map<K, V>::mapped_type类型
m.insert(beg, end)
m.insert(iter, e)
map_插入
ret存储的insert函数返回的pair对象 ret.first从insert返回的pair对象中获取map迭代器 ret.first->second对该迭代器进行解引用,获得一个 value_type类型的对象。这个对象同样是pair类型的,它 的second成员成为我们所添加的元素的值部分。
map_查找并读取
m.count(k) m.find(k)
返回m中k是否存在,只返回0或者1 返回指向K的迭代器
map_删除元素
顺序容器类型
将单一类型元素聚集起来成为容器,任何根据位置来存储和访问这些元素,这就是顺序容器 顺序容器的元素排列次序和元素值没有关系,而是由元素添加到容器中的次序决定
deque常用方法
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • iterator begin(); const_iterator begin() const; iterator end(); iterator end() const; reverse_iterator rbegin(); const_reverse_iterator rbegin() const; reverse_iterator rend(); const_reverse_iterator rend() const; void resize(size_type n, T x = T()); size_type size() const; size_type max_size() const; bool empty() const; reference at(size_type pos); const_reference at(size_type pos) const; reference operator[](size_type pos); const_reference operator[](size_type pos); reference front(); const_reference front() const; reference back(); const_reference back() const;
map<K, V>::mapped_type 键所关联的值的类型
问题
对于以int型对象为索引关联vector<int>型对象的map容器 ,它的mapped_type, key_typr. value_type分别是什么 ?
写一个表达式,使用map的迭代器给其元素赋值
使用下标给map添加对象
1 在word_count中查找“world”的元素,没有找到 2 生成一个新的键-值对,他的键是const string类型的对 象,保存“world”。而它的值才采用值初始化,这意味本 例中值为0 3 将这个行的键-值对插入到word_count中 4 读取新插入的元素,并将它的值赋值为2
•
• • • • •
• •
deque
• deque则是一种双向开口的连续空间。所谓双向开口,意思 是可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作 • deque没有所谓容量(capacity)概念,因为它是动态地以 分段连续空间组合而成,随时可以增加一段新的空间并连 接起来,不同于vector的线性增长。 • 虽然deque也提供了Random Access iterator,但它的迭代 器并不是普通指针,其复杂度和vector也不是一个数量级 上的,这当然也会影响到运算的各个层面。因此,除非必 要,我们应 尽可能选择使用vector而非deque。对deque进 行的排序操作,为了最高效率,可将deque先完整复制到一 个vector,将 vector(利用STL Sort算法),再复制回deque。
容器类型
• 顺序容器 • 关联容器
顺序容器
• 顺序容器中所有的元素在容器中的物理位置 都是按照特定的次序进行存放的,区别于关 联容器的是顺序容器中的元素的位置都是既 定的。 • STL标准的顺序容器包括 vector、list、deque。
vector的特点
ห้องสมุดไป่ตู้
• vector与array的相同点和不同点 • vector 迭代器所需要的操作行 • 为如 operator*,operator>,operator++,operator-,operator+, operator-,operator+=,operator-= • 所以,vector 提供的是 Random Access Iterators
下标操作符的使用和意义
下标操作符返回的是一个mapped_type类型的值
练习
编写程序,设计并输出所读入单词所出现的次数 解释下面程序的功能:
哪些类型可用作map容器对象的下标?下标操作符返回的又 是什么类型?给出一个具体的例子说明,定义一个map对象 ,指出哪些类型可以用作其下标,以及下标操作符返回的 类型?
STL
关联容器
目标
关联容器的概念 map容器 set容器 multimap和multiset类型
关联容器与顺序容器的区别
pair类型
练习
编写程序读入一系列的string和int型数据,将每组数据都 存储在一个pair对象中,容纳后将这些pair对象存储在一 个vector容器中。
map类型
• • • • • • • • • • • • • • void push_front(const T& x); void pop_front(); void push_back(const T& x); void pop_back(); void assign(const_iterator first, const_iterator last); void assign(size_type n, const T& x = T()); iterator insert(iterator it, const T& x = T()); void insert(iterator it, size_type n, const T& x); void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last); iterator erase(iterator it); iterator erase(iterator first, iterator last); void clear(); void swap(deque x);