二、STL之三大组件
容器，置物之所也。
研究数据的特定排列方式，以利于搜索或排序或其他特殊目的，这一门学科我们称为数据结构。
几乎可以说，任何特定的数据结构都是为了实现某种特定的算法。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(array),链表(list),tree(树)，栈(stack),队列(queue),集合(set),映射表(map),根据数据在容器中的排列特性，这些数据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的位置，除非用删除或插入的操作改变这个位置。Vector容器、Deque容器、List容器等。
关联式容器是非线性的树结构，更准确的说是二叉树结构。各元素之间没有严格的物理上的顺序关系，也就是说元素在容器中并没有保存元素置入容器时的逻辑顺序。关联式容器另一个显著特点是：在值中选择一个值作为关键字key，这个关键字对值起到索引的作用，方便查找。Set/multiset容器 Map/multimap容器
算法，问题之解法也。以有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms).
广义而言，我们所编写的每个程序都是一个算法，其中的每个函数也都是一个算法，毕竟它们都是用来解决或大或小的逻辑问题或数学问题。STL收录的算法经过了数学上的效能分析与证明，是极具复用价值的，包括常用的排序，查找等等。特定的算法往往搭配特定的数据结构，算法与数据结构相辅相成。
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。例如拷贝，替换，删除等等
非质变算法：是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、寻找极值等等
迭代器(iterator)是一种抽象的设计概念，现实程序语言中并没有直接对应于这个概念的实物。在<<Design Patterns>>一书中提供了23中设计模式的完整描述，其中iterator模式定义如下：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。
迭代器的设计思维-STL的关键所在，STL的中心思想在于将容器(container)和算法(algorithms)分开，彼此独立设计，最后再一贴胶着剂将他们撮合在一起。从技术角度来看，容器和算法的泛型化并不困难，c++的class template和function template可分别达到目标，如果设计出两这个之间的良好的胶着剂，才是大难题。
迭代器种类 作用 应用范围 输入迭代器 提供对数据的只读访问 只读，支持++、==、！= 输出迭代器 提供对数据的只写访问 只写，支持++ 前向迭代器 提供读写操作，并能向前推进迭代器 读写，支持++、==、！= 双向迭代器 提供读写操作，并能向前和向后操作 读写，支持++、--， 随机访问迭代器 提供读写操作，并能以跳跃的方式访问容器的任意数据，是功能最强的迭代器 读写，支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>=
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<iostream> #include<string> #include<vector> #include<algorithm> using namespace std; void MyPrint(int value) { cout << value << endl; } // 1. 普通指针也属于迭代器 void test01() { int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int *p = arr; for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << arr[i] << " "; cout << *(p++) << " "; cout << endl; } cout << endl; } // 2. 使用内置容器类型 vector void test02() { vector<int> v; // 声明一个 vector的容器 // 向容器中添加数据 v.push_back(10); v.push_back(20); v.push_back(30); v.push_back(40); // 遍历方式一 // 通过迭代器可以遍历容器，每个迭代器都有自己专属的迭代器 vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); // 起始迭代器，指向元素的起始位置 vector<int>::iterator itEnd = v.end(); // 结束迭代器，指向元素的最后一个元素的下一个地址 while (itBegin != itEnd) { cout << *(itBegin) << endl; itBegin++; } // 遍历方式二, 使用场景最多 for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *(it) << endl; } // 遍历方式三 使用系统提供的算法 for_each, 头文件 algorithm for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint); // 起始位置，结束位置， 回调函数 /* 底层大概逻辑 for (; _First != _Last; ++_First) { _Func(*_First); } */ } class Person { public: Person(string name, int age) { this->Name = name; this->Age = age; } string Name; int Age; }; // 3. 自定义数据类型 void test03() { vector<Person> v; Person p1("aaa", 10); Person p2("bbb", 20); Person p3("ccc", 30); Person p4("ddd", 40); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); // 遍历 for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { // *it 是一个Person类型， 也就是 <> 里面是什么类型，*it就是什么类型 cout << "姓名: " << it->Name << " 年龄: " << (*it).Age << endl; } } // 4. 存放自定义数据类型的指针 void test04() { vector<Person *> v; Person p1("aaa", 10); Person p2("bbb", 20); Person p3("ccc", 30); Person p4("ddd", 40); v.push_back(&p1); v.push_back(&p2); v.push_back(&p3); v.push_back(&p4); for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { // *it 是一个Person*类型， 也就是 <> 里面是什么类型，*it就是什么类型 cout << "姓名: " << (*it)->Name << " 年龄: " << (*it)->Age << endl; } } // 5. 容器嵌套容器 void test05() { vector<vector<int>> v; // 类似二维数组 vector<int> v1; vector<int> v2; vector<int> v3; for (int i = 0; i < 19; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i + 10); v3.push_back(i + 100); } // 将小容器插入到大容器中 v.push_back(v1); v.push_back(v2); v.push_back(v3); for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { // *it = vector<int> for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) { cout << *vit << " "; } cout << endl; } } int main() { test01(); test02(); test03(); test04(); test05(); return EXIT_SUCCESS; }
