Linux C++ 024-STL初识 vector

本节关键字：Linux、C++、STL初始、迭代器、vector
相关库函数：for_each、push_back

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工作。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）从广义上分为：容器（continer）算法（algorithm）迭代器（iterator）。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。

1.容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等，用来存放数据vector 	类似单端数组，deque 	类似双端数组，list 	类似双向链表，pair 	类似键值对，set 	类似自动排序的集合，map 	类似关联式容器（内部全是pair键值对），stack 	类似栈（先入后出），queue 	类似队列（先入先出）2.算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等3.迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂4.仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略5.适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西6.空间适配器：负责控件的配置与管理

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：

1、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的位置。
2、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。使用有限的步骤，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：指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝、替换、删除等
非质变算法：指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等

迭代器：容器和算法之间的粘合剂，要通过迭代器访问算法内部的元素。提供一种方法，便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内部的表达式。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：

输入迭代器		对数据的只读访问	只读，支持++、==、!+
输出迭代器		对数据的只写访问	只写，支持++
前项迭代器		读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、!=
双向迭代器		读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、--

随机访问迭代器 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。

容器算法迭代器初识

了解STL中容器、算法、迭代器的概念之后，我们利用代码感受STL的魅力。STL中最常用的容器为vector、可以理解为数组。下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器。

vector容器存放内置数据类型

容器：vector
算法：for_each
迭代器：vector<int>::iterator

示例：

//vector容器存放内置数据类型
#include <vector>
#include <algorithm>void myPrint(int value)
{cout << value << endl;
}void test01()
{//创建一个vector容器vector<int> v;//向容器中插入数据v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);//第一种遍历方式//通过迭代器访问容器中的数据//起始迭代器，指向容器中第一个元素vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//结束迭代器 指向容器中最后一个元素的下一个位置vector<int>::iterator itEnd = v.end();while(itBegin != itEnd){cout << *itBegin << endl;itBegin++;}//第二种遍历方式for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << endl;}//第三种遍历方式 利用STL提供的遍历算法 - 利用回调的原理for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

vector容器存放自定义数据类型

示例：vector中存放自定义数据类型，并打印输出

#include <vector>
#include <string>class Person
{
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}
private:string m_Name;int m_Age;
};
void test01()
{//创建容器vector<Person> v;//创建数据Person p1("a", 10);Person p2("b", 10);Person p3("c", 10);Person p4("d", 10);Person p5("e", 10);//插入数据v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);//遍历数据for(vector<Person>::iterator it = v.begin();it != v.end(); it++){cout << "姓名" << (*it).m_Name << "年龄" << (*it).m_Age << endl;cout << "姓名" << it->m_Name << "年龄" << it->m_Age << endl;}
}void test02()
{//创建容器vector<Person *> v;//创建数据Person p1("a", 10);Person p2("b", 10);Person p3("c", 10);Person p4("d", 10);Person p5("e", 10);//插入数据v.push_back(&p1);v.push_back(&p2);v.push_back(&p3);v.push_back(&p4);v.push_back(&p5);//遍历数据for(vector<Person *>::iterator it = v.begin();it != v.end(); it++){//尖括号的内容 == *itcout << "姓名" << (*it)->m_Name << "年龄" << (*it)->m_Age << endl;}
}

vector容器嵌套容器

示例：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

#include <vector>void test01()
{vector< vector<int> > v;//创建小容器vevtor<int>v1;vevtor<int>v2;vevtor<int>v3;vevtor<int>v4;vevtor<int>v5;//向小容器中添加数据for(int i=0;i<5;i++){v1.push_back(i+1);v2.push_back(i+2);v3.push_back(i+3);v4.push_back(i+4);v5.push_back(i+5);}//将小容器插入到大容器中v.push_back(v1);v.push_back(v2);v.push_back(v3);v.push_back(v4);v.push_back(v5);//遍历for(vector< vector<int> >::iterator it = v.begin();it != v.end();it++){//（*it） -- 容器vector<int> ，需要再次遍历for(vector<int>::iterator vit = (*it).begin();vit != (*it).end();vit++){cout << *vit << " " ;}cout << endl;}
}