【C++】STL三大组件

博主： Fivk
发布时间：2021 年 04 月 12 日
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1628字数
分类： C/C++

## 1.容器

**保存数据的(数据结构)**
常用的数据结构：数组(array),链表(list),tree(树)，栈(stack),队列(queue),集合(set),映射表
(map),根据数据在容器中的排列特性，这些数据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，除非用删除或插入的
操作改变这个位置。Vector容器、Deque容器、List容器等。
关联式容器是非线性的树结构，更准确的说是二叉树结构。各元素之间没有严格的物理上
的顺序关系，也就是说元素在容器中并没有保存元素置入容器时的逻辑顺序。关联式容器另
一个显著特点是：在值中选择一个值作为关键字key，这个关键字对值起到索引的作用，方
便查找。Set/multiset容器 Map/mul┶map容器

## 2.算法

算法，问题之解法也。以有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)等广义而言，我们所编写的每个程序都是一个算法，其中的每个函数也都是一个算法，毕竟它们都是用来解决或大或小的逻辑问题或数学问题。STL收录的算法经过了数学上的效能分析与证明，是极具复用价值的，包括常用的排序，查找等等。特定的算法往往搭配特定的数据结构，算法与数据结构相辅相成。算法分为:<span style="color:#9932CC">质变算法</span>和<span style="color:#9932CC">非质变算法</span>。

* 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、寻找极值等算法需要包含的头文件: algorit

## 3.迭代器

迭代器（iterator）是一种抽象的设计概念，实现程序语言中并没有直接对应于这个概念的实物。iterator模式定义如下：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法。

迭代器的设计思维-STL的关键谁在，STL的中心思想在于将容器（container）和算法（algorithms）分开，彼此独立设计，最后在粘胶着剂将他撮合在一起。从技术角度来看，容器的算法和算法的泛型化并不困难，C++的class template 和 function template 可分别达到目标，如果设计出这两个之间的良好胶着剂，才是难题。

* 迭代器的种类：

## 案例1：使用迭代器遍历每个元素

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/1930645165.png)

![迭代器获取头尾元素地址](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/2749592668.png)

![迭代器通过 for_each()遍历](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/1330042227.png)

```C++
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void print(int a)
{
	cout << a << " ";
}

int main(void)
{
	vector<int> v;
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(3);

//若需要访问容器内的元素，需要拿到容器首元素的迭代器（指针）
	vector<int>::iterator it_start = v.begin();
	vector<int>::iterator it_end = v.end();

/*while (it_start != it_end)
	{
		cout << *it_start << " ";
		it_start++;
	}*/

for_each(it_start, it_end, print);

cout << endl;
	return 0;
}
```

## 案例2：迭代器指向的元素是自定义数据

```C++
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		this->age = age;
	}
	int age;
};

void print_Person(Person & p)
{
	cout << p.age << " ";
}

int main(void)
{
	Person p1(1);
	Person p2(2);
	Person p3(3);
	Person p4(4); //括号里面的东西是初始化

vector<Person> v;
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

vector<Person>::iterator it_start = v.begin();
	vector<Person>::iterator it_end = v.end();

for (; it_start != it_end;it_start++)
	{
		print_Person(*it_start);
		//注意 it_start 原本就是指针，是指向 <> 容器里面的类型，在这里是指向Person类型
	}
	cout << endl;
	//当然还可以通过for_each()函数输出

it_start = v.begin();
	//指针位置归为

for_each(it_start, it_end, print_Person);

return 0;
}
```

## 案例3：迭代器指向的是一个容器

![嵌套容器示意图](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/3237060696.png)

```C++
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;

int main(void)
{
	vector<vector<int>> v;

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

for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 10);
		v3.push_back(i + 100);
	}

v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);

vector<vector<int>>::iterator it1 = v.begin();

for (; it1 != v.end(); it1++)
	{
		vector<int>::iterator it2 = (*it1).begin();
		for (; it2 != (*it1).end(); it2++)
		{
			cout << *it2 << " ";
		}
		cout << endl;
	}

return 0;
}
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/2467255084.png)

最后修改：2021 年 04 月 12 日

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【C++】STL三大组件

Fivk • 2021 年 04 月 12 日

## 1.容器

## 2.算法

## 3.迭代器

* 迭代器的种类：

## 案例1：使用迭代器遍历每个元素

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/1930645165.png)

![迭代器获取头尾元素地址](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/2749592668.png)

![迭代器通过 for_each()遍历](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/1330042227.png)

```C++
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void print(int a)
{
	cout << a << " ";
}

int main(void)
{
	vector<int> v;
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(3);

//若需要访问容器内的元素，需要拿到容器首元素的迭代器（指针）
	vector<int>::iterator it_start = v.begin();
	vector<int>::iterator it_end = v.end();

/*while (it_start != it_end)
	{
		cout << *it_start << " ";
		it_start++;
	}*/

for_each(it_start, it_end, print);

cout << endl;
	return 0;
}
```

## 案例2：迭代器指向的元素是自定义数据

```C++
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		this->age = age;
	}
	int age;
};

void print_Person(Person & p)
{
	cout << p.age << " ";
}

int main(void)
{
	Person p1(1);
	Person p2(2);
	Person p3(3);
	Person p4(4); //括号里面的东西是初始化

vector<Person> v;
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

vector<Person>::iterator it_start = v.begin();
	vector<Person>::iterator it_end = v.end();

it_start = v.begin();
	//指针位置归为

for_each(it_start, it_end, print_Person);

return 0;
}
```

## 案例3：迭代器指向的是一个容器

![嵌套容器示意图](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/3237060696.png)

```C++
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;

int main(void)
{
	vector<vector<int>> v;

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

for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 10);
		v3.push_back(i + 100);
	}

v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);

vector<vector<int>>::iterator it1 = v.begin();

for (; it1 != v.end(); it1++)
	{
		vector<int>::iterator it2 = (*it1).begin();
		for (; it2 != (*it1).end(); it2++)
		{
			cout << *it2 << " ";
		}
		cout << endl;
	}

return 0;
}
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/04/2467255084.png)

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