STL标准模板库及常用算法

合集 - STL标准模板库(2)

1.STL标准模板之容器2023-09-04

2.STL标准模板库及常用算法2023-09-04

收起

一、STL标准模板库

• STL是Standard Template Library的缩写，中文名标准模板库，由惠普实验室提供（使用C++模板语言封装的常用的数据结构与算法）

• STL中有六大组件：

  • 算法：以函数模板的形式实现的常用算法，例如：swap\max\min\find\sort

  • 容器：以类模板形式实现的常用数据结构，例如：vector\list\array\deque\map\set\mulitiset

  • 迭代器：泛型编程，是一种智能指针，它是容器的成员，用于帮助访问容器中的元素，使用方法类似于指针

  • 适配器（配置器\配接器）：一种用于修饰容器、仿函数、迭代器的东西，例如stack、queue(底层借助deque实现)、priority_queue（底层借助vector实现）

  • 仿函数：行为类似函数的类，通过重载（）运算符实现效果，目的为了算法功能更加灵活

  • 空间适配器（分配器）：为容器提供自定义内存的管理和配置，由于只是高级用户才能有改变内存分配策略的权限，因此对于一般用户而言不常用，按照默认管理方式执行

• 六大组件之间的关系：

  • 容器通过空间适配器获取数据的存储空间，容器中必定存在空间适配器

  • 算法通过迭代器获取容器的元素和内存，容器必须提供迭代器，算法才能操作容器

  • 仿函数协助完成算法的策略变化

  • 适配器用于修饰容器、迭代器、仿函数

• 就目前而言，需要理解使用的算法、容器（部分适配器）、迭代器

• 学习STL三部曲：能用、明理（了解泛型编程技术内涵、STL底层源码）、能扩展

• bilibili 侯捷 STL

二、常用算法

头文件：algorithm

Ⅰ.max\min

找出两个数据中的最大、最小值

Ⅱ.max_element\min_element

找出[start,end)范围内的最大、最小值

注意：带比较元素必须支持 < 运算符，且类型完全相同

Ⅲ.swap

交换两个数据，数据类型必须支持 = 运算符

Ⅳ.iterator find(iterator start,iterator end)

功能：顺序查找

start：指向待查找的第一个元素的指针、迭代器

end：指向待查找的最后一个元素的下一个指针、迭代器

val：待查找的数据

返回值：找到返回 [start,end) 范围内的第一个值为val的迭代器，找不到返回end位置的迭代器

Ⅴ.void sort

void sort( iterator start, iterator end );
void sort( iterator start, iterator end, StrictWeakOrdering cmp );

功能：对范围 [start,end) 范围排序

注意：元素要支持 < 运算符，否则后面需要提供一个比较的回调函数

注意：默认升序，如果想要降序，也需要提供一个比较的回调函数

cmp：
bool cmp( TYPE& a, TYPE& b ) {
    return a > b;
    }

sort采用什么排序算法？

• 用到了快排，但不止是快排，会根据数据的状态结合上插入排序、堆排序

• 数据量很大时采用快排进行分段排序，一旦分段后的数据量小于一个阈值(16)，为了避免快排递归调用额外的消耗，改用插入排序，如果递归的曾次数过深还会改用堆排序