C++学习之路(3) 常用数据结构与STL

一.什么是STL

STL全称为Standard Template Library，即标准模板库，该库提供一些常用的容器对象和一些通用的算法等，大家可以理解STL就是一个库，该库帮我们封装了很多容器类和通用的方法，我们可以通过调用该库中封装好的方法和容器类来进行编程

二.STL 六大组件

• 容器（Container）
• 算法（Algorithm）
• 迭代器（Iterator）
• 函数对象，又称仿函数（Function object）
• 适配器（Adaptor）
• 空间配置器（Allocator）

本文主要讨论容器组件。

容器

STL中容器可分为序列式容器和关联式容器，其中，序列式容器的每个元素的位置取决于元素被插入时设置的位置，和元素值本身无关，而，关联式容器的元素位置取决于特定的排序规则，和插入顺序无关。意思就说，序列式容器中每个元素的位置与插入的顺序对应，而关联式容器中元素会根据特定的排序规则对每个元素进行排序，与元素插入的顺序无关。

序列式容器包括：vector、list和deque，而关联式容器有：set、multiset、map和multimap

vector适合模拟栈，deque适合模拟队列，list适合模拟链表。

算法

算法是用来操作容器中数据的模板函数，它抽象了对数据结构的操作行为。要使用STL中定义的算法，应首先引入头文件。例如STL中的sort()函数可以对容器中的数据进行排序，可以使用find()函数来搜索容器中的某个元素。

迭代器

STL实现要点是将容器和算法分开，使两者彼此独立。迭代器使两个联系起来，迭代器提供访问容器中的方法。迭代器实质上是一种智能指针，它重载了->和*操作符。事实上，C++指针也是一种迭代器。

四.STL demo

vector

#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>using namespace std;int main(void){    int a[]={1,3,4,6,8,7};    vector<int> arr(a,a+6);    vector<int> ::iterator begin;    /*Initialize a vector*/    cout<<"Initialize vector arr with a:"<<endl;    for(begin=arr.begin();begin!=arr.end();begin++)        cout<<*begin<<" ";    cout<<endl;    /*Sort the vector*/     cout<<"After arr was sorted:"<<endl;    sort(arr.begin(),arr.end());    for(begin=arr.begin();begin!=arr.end();begin++)        cout<<*begin<<" ";    cout<<endl;    /*pop*/    arr.pop_back();    cout<<"After pop_back:"<<endl;    for(begin=arr.begin();begin!=arr.end();begin++)        cout<<*begin<<" ";    cout<<endl;    /*push*/    arr.push_back(8);    cout<<"After push_back:"<<endl;    for(begin=arr.begin();begin!=arr.end();begin++)        cout<<*begin<<" ";    cout<<endl;    /*search*/    const int FINDNUMBER=4;    cout<<"Find the element which value is 4:"<<endl;    vector<int> ::iterator search=find(arr.begin(),arr.end(),FINDNUMBER);    if(search!=arr.end())        cout<<"Find"<<" "<<*search<<" "<<"SUCCESS"<<endl;    else        cout<<"FAILED"<<endl;    /*clear*/    cout<<"Destroy the vector"<<endl;    arr.clear();}

deque

#include<iostream>#include<deque>#include<algorithm>using namespace std;int main(void){    int arr[]={5,8,9,4,6,2};    /*Initialize the queue*/     cout<<"Initialize the queue"<<endl;    deque<int> que(arr,arr+6);    deque<int> ::iterator pos;     /*Traverse the queue*/    cout<<"Traverse the queue"<<endl;    for(pos=que.begin();pos!=que.end();pos++)        cout<<*pos<<" ";    cout<<endl;    /*push_back*/    cout<<"push_back"<<endl;    que.push_back(10);    for(pos=que.begin();pos!=que.end();pos++)        cout<<*pos<<" ";    cout<<endl;    /*push_front*/    cout<<"push_front 5"<<endl;    que.push_front(5);    for(pos=que.begin();pos!=que.end();pos++)        cout<<*pos<<" ";    cout<<endl;    /*pop_front*/    cout<<"pop_front"<<endl;    que.pop_front();    for(pos=que.begin();pos!=que.end();pos++)        cout<<*pos<<" ";    cout<<endl;    /*pop_back*/    cout<<"pop_back"<<endl;    que.pop_back();    for(pos=que.begin();pos!=que.end();pos++)        cout<<*pos<<" ";    cout<<endl;    /*search number 9*/    cout<<"search number 9"<<endl;    deque<int>:: iterator search=find(que.begin(),que.end(),9);    if(search!=que.end())        cout<<"Find"<<" "<<*search<<" "<<"SUCCESS"<<endl;    else        cout<<"FAILED";} 

list

#include<iostream>#include<list>#include<algorithm>using namespace std;int main(void){    /*Initialize Linklist*/    int arr[]={3,8,9,4,6,2,4,8};    list<int> Linklist(arr,arr+8);    list<int> ::iterator pmove;     /*isEmpty?*/     if(Linklist.empty())        cout<<"Linklist is empty"<<endl;    else        cout<<"Linklist is not empty"<<endl;    /*Traverse*/    cout<<"Traverse Linklist"<<endl;    for(pmove=Linklist.begin();pmove!=Linklist.end();pmove++)        cout<<*pmove<<" ";    cout<<endl;     /*push_back*/    cout<<"Push_back 5"<<endl;    Linklist.push_back(5);    for(pmove=Linklist.begin();pmove!=Linklist.end();pmove++)        cout<<*pmove<<" ";    cout<<endl;     /*find push_front  pop_front and pop_back is same with oush_back operation, I dont wanna repeat*/    /*count*/    cout<<"Count"<<endl;    int Count=count(Linklist.begin(),Linklist.end(),4);    cout<<Count;}