STL 入门--vector list deque 区别

stl的内容很多，本文就实际中比较常用的和初学时应该注意的方面进行介绍

任何一门高级计算机语言，都需要有一定的类库或者函数库的支持。C++的标准库（c++ standard library），在1998年成为国际标准。在这个标准库中，包含了一个很重要的组成部分，也就是这篇文章的主题所在---标准模板库STL(standard template library)。为了在标准库中加入这个部分，c++的标准甚至推迟了出炉的日期，可见它在整个标准库中的重要地位。

在标准中只是规定了stl库的实现规范，任何人都可以根据这个规范实现出stl库，所以现在的stl库有很多版本，他们的实现方法也不完全相同。

一、　　　　工作环境
由于STL是98年标准的产物，所以早先的C++编译器（比如tc3.0）是无法编译运行使用了STL库的程序的。当然，现在流行的C++编译器或开发环境都提供了对它的支持，比如visual c++和c++ builder, g++等等。所以，stl自然的可以应用到所有的用标准c++开发的程序中去。



二、　　　　第一个使用了STL程序
//一个对数组进行快速排序的程序
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int a[10]= {3, 4, 7, 10, 3, 2, 1, 5, 6, 7};
int i = 0;
　　　　sort(a, a+10);
　　　　for(; i < 10; i++)
{
　　　　cout << a[i] <<” “<<endl;
}
}
这么短的快速排序程序可能以前没有见过吧：），既没有比较大小，也没有元素交换，就完成了工作。
　　　　现在提出另一个问题，要对事先不知道个数的元素进行排序，看看使用STL的解决方案。
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
　　　　vector<int> vec;
　　　　int n;
　　　　cin >> n;
while(n--)
{
　　　　　　　　int x;
　　　　　　　　cin >> x;
　　　　　　　　vec.push_back(x);
}
sort(vec.begin(), vec.end());
}
vector，暂且把他看成一个类似数组的东西，过会我们会详细地讲解他的用法。
从上面两个例子， 我们可以看到stl最常用的两大类组件：容器和算法。容器，顾名思义是用来存放数据的，就如同第二个例子里的vector。算法，当然是用来对数据进行操作的啦，第一个例子里的sort()就是stl里很多算法的一个。

三、　　　　容器类模板介绍
在stl中，使用频率最高的容器类模板有三个vector, list, deque
1．vector模板的常用使用方法
　　　　vector容器的性质类似于数组，他的元素排列方式和c++的内建数组一样，在内存中顺序排列。
　　　　声明： vector<string> vec; // 一个空的vector容器
vector<int> vec(10) //一个有10个int元素的容器
vector<float> vec(10, 0.5)//一个有10个float元素的容器，并且他们得值都是0.5
使用：(1) push_back()、pop_back()和size()方法,这是对vector操作的两个常用方法。Push_back()用于将一个元素插入vector的尾部，而pop_back()则将最后一个元素删除。就要用到size()返回整型值，表示vector里有多少元素。例如:
　　　　　　　　vector<int> vec;
vec.push_back(4);
vec.push_back(5);
vec.pop_back(); //此时vec中有一个元素4
　　　　　　　　int s = vec.size(); // s的值是1
　　　　　　　　对于事先不知道大小的vector, 我们通常都用push_back()，将元素送入容器中，比如开头第二个例子。
　　　　　　　　
(2)[]运算符，前面说了，vector的性质类似于数组，所以他支持[]运算符，使得对数组的运算方法完全适用于vector。也就是说，vector有和数组一样的“下标”概念。
　　　　vector<int> vec(100, 5); //有100个元素且元素值都为5的vector
　　　　for(int j = 0; j < 100; j++)
　　　　　　　　vec[j] = vec[j]+1; //通过下标遍历这个vector
(3)指向vector内元素的指针vector<T1>::iterator
这种指针实际上是一种智能指针，它实际上也是一个模板，但是重载了指针的常用运算符，比如++，--。它定义在vector头文件中。与vector<T1>::iterator相关的方法有：
begin()：用来获得一个指向vector第一个元素的指针
end()：用来获得一个指向vector最后一个元素之后的那个位置的指针，注意不是指向最后一个元素。
erase(vector<T1>::iterator)：用来删除作为参数所传入的那个iterator所指向的那个元素。

举一个使用iterator来遍历vector的例子
vector<int> vec(100, -1);
vector<int>::iterator iter;
for(iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
{
　　　　//. . . . . . .
}
for(iter = vec.end()-1;iter != vec.begin()-1; iter--)
{
　　　　//. . . . . . .
}

2.list模板简介
　　　　list，是一个链表类的容器，它的元素在内存中不是顺序排列的，而是通过指针链接的，这一点使它和vector有了本质的区别。
　　　　常用方法：
　　　　(1)push_back(), pop_back(), push_front(), pop_front()，前两个方法和vector中的两个同名方法作用相同，而push_front()用来从list的前端插入一个元素，pop_front()用来删除list的第一个元素。
　　　　(2)list不支持[]――下标运算符，所以对其中的元素进行存取遍历只能通过指针了。指向list所存元素的指针是list<T1>::iterator，和vector<T1>::iterator一样，它也支持++，--运算符。
begin()：用来获得一个指向list第一个元素的指针
end()：用来获得一个指向list最后一个元素之后的那个位置的指针，注意不是指向最后一个元素。
erase(list<T1>::iterator)：用来删除作为参数所传入的那个iterator所指向的那个元素。

举一个使用iterator来遍历list的例子
list<string> stringList;
list<string>::iterator iter;
for(iter = stringList.begin(); iter != stringList.end(); iter++)
{
　　　　//. . . . . . .
}
for(iter = stringList.end()-1;iter != stringList.begin()-1; iter--)
{
　　　　//. . . . . . .
}

一个使用iterator来删除元素的例子
list<string> stringList;
list<string>::iterator iter;
advance(iter, 5); //将iterator指向stringList的第五个元素
stringList.erase(iterator);//删除
那么删除操作进行以后，传入erase()方法的iterator指向哪里了呢？它指向了删除操作前所指向的那个元素的后一个元素。

3．deque模板
deque模板是一个队列类的模板，它的常用方法如下：
定义： deque<double> deq;
　　　　　　　　deque<double> deq(5);//deque是可以定义初始大小的
(1)[]下标运算符，使用方法和vector是完全一样的。
(2)push_back(), pop_back(), push_front(), pop_front()这四个方法的用法和list模板中的是完全一样的。
(3)指向deque类容器所存元素的指针deque<T1>::iterator
4．这三个模板的总结 比较和一般使用准则
这三个模板都属于序列类模板，可以看到他们有一些通用方法
size():得到容器大小
begin():得到指向容器内第一个元素的指针（这个指针的类型依容器的不同而不同）
end():得到指向容器内最后一个元素之后一个位置的指针
erase():删除传入指针指向的那个元素
clear():清除所有的元素
＝＝运算符：判断两个容器是否相等
＝运算符：用来给容器赋值

上面的三个模板有各自的特点
vector模板的数据在内存中连续的排列，所以随机存取元素（即通过[]运算符存取）的速度最快，这一点和数组是一致的。同样由于它的连续排列，所以它在除尾部以外的位置删除或添加元素的速度很慢，在使用vector时，要避免这种操作。
list模板的数据是链式存储，所以不能随机存取元素。它的优势在于任意位置添加 删除元素的速度。

deque模板是通过链接若干片连续的数据实现的，所以均衡了以上两个容器的特点