STL初始、容器遍历方式及嵌套

1、STL初识

1、1 诞生

大多数情况下 数据结构和算法都未能有一套标准，导致被迫重复大量的重复工作

为了建立数据结构和算法的一套标准 诞生了STL

1、2 STL基本概念

1. STL(Standard Template Library)标准模板库
2. STL广义上分为：容器、算法、迭代器
3. 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接
4. STL几乎所有的代码都采用模板类或者模板函数

1、3 STL六大基本组件

六大组件：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
2. 算法：各种常用的算法，如sort、find等
3. 迭代器：扮演容器和算法之间的粘合剂
4. 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略
5. 适配器（配接器）：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：负责空间的配置和管理

1、4 STL中的容器、算法、迭代器

1）容器：将运用最广泛的一些数据结构实现出来。

分为序列式容器和关联式容器

序列式容器：强调值的排序，容器中每个元素均有固定的位置。（即怎么放进去的，就怎么排序）

关联式容器：如二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系。（会自动排序）

2）算法

分为质变算法和非质变算法

质变算法：指运算过程中会更改区间内元素的内容，如拷贝、替换、删除等。

非质变算法：运算过程不会更改元素内容，如查找、计数、遍历等。

3）迭代器：容器和算法之间的粘合剂

提供一种方法，使之能够依序访问某个容器中所含的各个元素，而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。

迭代器的种类：

常用容器中迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器。

1、5 容器算法迭代器初始

1.5.1 vector存放内置数据类型

容器：vector

算法：for_each

迭代器：vector::iterator

#include

using namespace std;

#include

#include//标准算法头文件

//vector存放内置数据类型

void Print(int val)

{

    cout << val << endl;

}

void test01()

{

    //创建一个vector容器 数组

    vector<int> v;

    v.push_back(20);

    v.push_back(30);

    v.push_back(40);

    v.push_back(50);

    v.push_back(60);

    v.push_back(70);

    //通过迭代器访问vector中的数据

    vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器 指向容器的第一个元素

    vector<int>::iterator itEnd = v.end();//终止迭代器 指向容器最后一个元素的下一个位置

    //第一种遍历方式

    while (itBegin != itEnd)

    {

        cout << *itBegin << endl; //itBegin相当于一个指针 指向的是一个值 加*表示取值

        itBegin++;

    }

    //第二种迭代方式

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

    {

        cout << *it<<endl;

    }

    //第三种迭代方式 利用STL提供的遍历算法

    //先定义一个输出函数Print

    for_each(v.begin(), v.end(), Print);

    //第四种 直接for循环也可遍历出

    for (int v_num : v)

    {

        cout << v_num << endl;

    }

}

int main()

{

    test01();

    return 0;

}

1.5.2 vector存放自定义数据类型

#include

using namespace std;

#include

#include

//vector存放自定义数据类型

class Person {

public:

    string m_name;

    int age;

    Person(string name, int age)

    {

        this->m_name = name;

        this->age = age;

    }

};

void test01()

{

    vector<Person> v;

    Person p1("张三", 18);

    Person p2("李四", 19);

    Person p3("王五", 20);

    Person p4("赵六", 21);

    v.push_back(p1);

    v.push_back(p2);

    v.push_back(p3);

    v.push_back(p4);

    //遍历方式一 直接for循环

    for (Person p : v)

    {

        cout << "姓名：" << p.m_name << " 年龄:" << p.age << endl;

    }

    //遍历方式二

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

    {

        cout << "姓名：" << (*it).m_name<< " 年龄:" << (*it).age << endl;

        //或者

        cout << "姓名：" << it->m_name << " 年龄:" << it->age << endl;

    }

}

//存放自定义数据类型的指针

void test02()

{

    vector<Person*> v;

    Person p1("张三", 18);

    Person p2("李四", 19);

    Person p3("王五", 20);

    Person p4("赵六", 21);

    v.push_back(&p1);

    v.push_back(&p2);

    v.push_back(&p3);

    v.push_back(&p4);

    //遍历方式1

    for (Person* p : v) //此时 p是一个指针

    {

        cout << "姓名：" << p->m_name << " 年龄:" << p->age << endl;

    }

    //遍历方式2

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

    {

        //此时it是一个指针 指向的也是一个指针，要方法该指针指向的值 需要** 或者*->

        cout << "姓名：" << (**it).m_name << " 年龄:" << (**it).age << endl;

        //或者

        cout << "姓名：" << (*it)->m_name << " 年龄:" << (*it)->age << endl;

    }

}

int main()

{

    //test01();

    test02();

    return 0;

}

1.5.3 vector容器嵌套容器

#include

using namespace std;

#include

void test01()

{

    vector<vector<int>>V;

    vector<int>v1;

    vector<int>v2;

    vector<int>v3;

    vector<int>v4;

    vector<int>v5;

    //向小容器中插入元素

    for (int i = 0; i < 4; i++)

    {

        v1.push_back(i);

        v2.push_back(i + 1);

        v3.push_back(i + 2);

        v4.push_back(i + 3);

        v5.push_back(i + 4);

    }

    V.push_back(v1);

    V.push_back(v2);

    V.push_back(v3);

    V.push_back(v4);

    V.push_back(v5);

    //遍历二维数组

    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();

    return 0;

}

输出：