2013.7.19 STL库的学习

STL提供了一组表示容器，迭代器，函数对象和算法的模板。

容器是一个与数组类似的单元，可以存储若干个值。容器是同质的，即存储的值的类型一样。

算法是完成特定任务的处方。

迭代器能够用来遍历容器的对象，与能够遍历数组的指针类似，是广义指针。

函数对象类似于函数的对象，可以是类对象和函数指针（包括函数名，因为函数名被用作指针）

STL使能够构造各种容器（包括数组，队列，链表）和执行各种操作（搜索，排序和随机排列）。

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STL不是面向对象编程，而是一种通用编程技术（generic programming）

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一、vector模板类

1、创建一个vector对象，将一个vector对象赋给另一个对象，使用【】操作符来访问vector元素，要是类成为通用的，应将它设计为模板类。这正是STL所做的在头文件vector中定义了一个vector模板。

vector动态分配内存。

#include <vector>
using namespace std;
vector<int>ratings(5);
int n;
cin>>n;
vector<double>scores(n);
//由于[]重载，因此创建vector对象后可以使用通常的数组表示法来访问各个元素
ratings[0]=9;
for(int i=0;i<n;i++)
cout<<score[i]<<endl;

　2、分配器

int NUM=3;
    vector<int> rating(NUM);
    vector<string> titles(NUM);

    cout<<"you will enter\n"<<NUM<<"booktitles and your rating"<<endl;
    int i;
    for (i=0; i<NUM; i++) {
        cout<<"enter title #"<<i+1<<":"<<endl;
        getline(cin, titles[i]);
        cout<<"enter your book rating"<<endl;
        cin>>rating[i];
        cin.get();
    }

    for (i=0; i<NUM; i++) {
        cout<<rating[i]<<':'<<titles[i]<<endl;
    }

　　3、可对矢量执行的操作

size()返回容器中元素个数，swap()交换两个容器的内容，begin()返回一个指向容器中第一个元素的迭代器，end()返回一个表示超过容器尾的迭代器。

什么是迭代器，它是一个广义指针，事实上，它可以是指针，也可以是一个可对其执行类似指针的操作——如解除引用（如operator*（））和递增（operator++（））的对象，每一个容器都定义了一个合适的迭代器，改迭代器是一个名为iterator的typedef，其作用域为整个类。例如要为vector的double类型规范声明一个迭代器。

vector<double>::iterator pd;

vector<double>scores; //假设scores是vector<double>的对象。

pd=scores.begin();

*pd=22.3;

++pd;

空字符和超过结尾的区别，空字符是一个值，而超过结尾是一个指向元素的指针（迭代器）

push_back()是一个方便的方法，它将新元素添加到矢量尾，这样做时，它将负责内存管理，增加矢量长度，使之容纳新成员。

　

    vector<int> rating;
    vector<string> titles;

    int temple;
    while (cin>>temple&&temple>=0) {
        rating.push_back(temple);
    }
    cout<<"you enterd"<<rating.size()<<endl;

　　erase()方法删除矢量中给定区间的元素，他接收两个迭代器参数。

scores.erase(scores.begin(),scores.begin()+2);

insert()方法和erase()方法相反，它接收3个迭代器参数。

vector<int>old;

vector<int>new;

4、对矢量可执行的其他操作

STL定义一个适用于所有容器类的非成员函数find()。

介绍3个普遍的STL函数：for_each(),Random_shuffle(),sort()

for_each()接收3个参数，前两个是定义容器中区间的迭代器，最后一个是指向函数的指针（最后一个参数是函数对象）。for_each()将被指向的函数应用于容器区间的各个元素，被指向的元素不能修改容器元素的值。可以用for_each()代替for循环。

vector<Review>::iterator pr;
for (pr=books.begin(); pr!=books.end(); pr++)
            ShowReview(*pr);
//可以替代为
for_each (books.begin(),books.end(),ShowReview);
//这样可避免显示地使用迭代器变量

Random_shuffle()接收两个制定区间的迭代器参数，并随机排列。

random_shuffle(books.begin(),books.end());

将随机排列books矢量中的所有元素，与可用与任何容器类的for_each()不同，该函数要求容器类可以随机访问，vector类可以做到这一点。

sort()类也要求容器可以允许支持随机访问

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二、通用编程技术

面向对象编程关注的是编程的数据方面，而通用编程技术关注的是算法。之间的共同点是抽象和创建可重用代码但是理念决然不动。

1、为何使用迭代器？

模板使算法独立于数据的存储类型，而迭代器使算法独立于使用的容器类型。

2、迭代器类型

STL定义了5种迭代器，输入迭代器，输出迭代器，正向迭代器，双向迭代器，随机访问迭代器。

输入迭代器是单向迭代器，可以递增，但不能倒退。

输出迭代器只能修改容器值，而不能读取。

正向迭代器总是按相同的顺序遍历一系列的值。使多次通行算法成为可能。既可以能够读取和修改数据，也可以使得只能读取数据。

双向迭代器双向迭代器具有正向迭代器所以功能，并且同时支持两种递减操作符。

随机访问迭代器，具有双向迭代器所以功能，同时添加了支持随机访问的操作。

3、迭代器的层次结构

4、容器种类

11个容器

5、序列（sequence）　

可以通过添加要求来改进基本的容器概念。　

vector可以反转容器,是最简单的序列类型，除非其他类型的特殊优点能够更好地满足程序的要求，否则默认使用这个类型。

for_each(dice.begin(),dice.end(),Show);
cout<<endl;
for_each(dice.rbegin(),dice.rend(),Show);
cout<<endl;

deque模板类表示双端队列（double-ended quene）如果多操作发生在序列的起始和结尾处，则考虑deque数据结构。

list模板类表示双向链表list在链表任意位置插入和删除时间都是一样的，强调元素的快速插入和删除。list也可以反转容器，与vector不同，list支持数组表示法和随机访问。

6、联合容器

4种

7、函数对象

8、算法

• 非修改式序列操作
• 修改式序列操作
• 排序和相关操作
• 通用数字运算