STL的诞生
- 长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
- C++的面向对象和泛型编程思想,目的就是复用性的提升
- 大多情况下,数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复操作
- 为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL
STL的基本概念
- STL(Standard Template Library)标准模板库
- STL从广义上分为:容器(Containers)、算法(Algorithm)、迭代器(Iterators)
- 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接
- STL几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
STL六大组件
STL大体分为六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器),空间配置器
- 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据
- 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
- 迭代器:扮演了容器和算法之间的胶合剂
- 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略
- 适配器:一种用来修饰容器或者仿函数或者迭代器接口的东西
- 空间配置器:负责空间的配置与管理
STL中容器、算法、迭代器
容器:置物之所也
STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构:数组、链表、树、栈、队列、集合、映射表等
这些容器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位置
- 关联式容器:二叉树结构,各元素之间没有严格的物理上的顺序关系
算法:问题之解法也
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)
算法分为质变算法和非质变算法:
- 质变算法:是指运算过程中会更改区间内的元素的内容,如拷贝、替换、删除等
- 非质变算法:是指运算过程中不会更改区间内的元素的内容,如查找、计数、遍历、寻找极值等
迭代器:容器和算法之间粘合剂
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式
每个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
迭代器种类:
种类 | 功能 | 支持运算 |
---|---|---|
输入迭代器input iterator | 对数据的只读访问 | 只读,支持++ 、== 、!= |
输出迭代器output iterator | 对数据的只写访问 | 只写,支持++ |
前向迭代器forward iterator | 读写操作,并能向前推进迭代器 | 读写,支持++ 、== 、!= |
双向迭代器bidirectional iterator | 读写操作,并能向前和向后操作 | 读写,支持++ 、-- |
随机访问迭代器random-access iterator | 读写操作,可以以跳跃的方式访问任意数据,功能最强的迭代器 | 读写,支持++ 、-- 、[n] 、-n 、< 、<= 、> 、>= |
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器