STL學習總結

一.

1、什麼是標準模板庫（stl）？

(1)c++標準模板庫與c++標準庫的關係

c++標準模板庫其實屬於c++標準庫的一部分，c++標準模板庫主要是定義了標準模板的定義與宣告，而這些模板主要都是

類模板，我們可以呼叫這些模板來定義乙個具體的類；與之前的自己手動建立乙個函式模版或者是類模板不一樣，我們使用了

stl就不用自己來建立模板了，這些模板都定義在標準模板庫中，我們只需要學會怎麼使用這些類模板來定義乙個具體的類，

然後能夠使用類提供的各種方法來處理資料。

(2)stl六大元件：容器（containers）、演算法（algorithms）、迭代器（iterators）、函式物件（functors）、介面卡（adapters）、分配器（allocators）

2、迭代器

迭代器是一種物件，它能夠用來遍歷stl容器中的部分或全部元素，每個迭代器物件代表容器中的確定的位址，所以可以認為迭代器其實就是用來指向容器中數

據的指標，我們可以通過改變這個指標來遍歷容器中的所有元素。

3、容器

首先，我們必須理解一下什麼是容器，對比我們生活當中的容器，例如水杯、桶、水瓶等等這些東西，其實他們都是容器，他們的乙個共同點就是：都是用來

存放液體的，能夠用來存放一些東西；其實在我們的c++中說的這個容器其實作用也是用來存放"東西"，但是存放的是資料，在c++中容器就是一種用來存放

資料的物件。

(1)c++中的容器其實是容器類例項化之後的乙個具體的物件，那麼可以辦這個物件看成就是乙個容器。

(2)因為c++中容器類是基於類模板定義的，也就是我們這裡說的stl（標準模板類）。為什麼需要做成模板的形式呢？因為我們的容器中存放的資料型別其實

是相同的，如果就因為資料型別不同而要定義多個具體的類，這樣就不合適，而模板恰好又能夠解決這種問題，所以c++中的容器類是通過類模板的方式定義的

，也就是stl。

(3)容器還有另乙個特點是容器可以自行擴充套件。在解決問題時我們常常不知道我們需要儲存多少個物件，也就是說我們不知道應該建立多大的記憶體空間來存放我們

的資料。顯然，陣列在這一方面也力不從心。容器的優勢就在這裡，它不需要你預先告訴它你要儲存多少物件，只要你建立乙個容器物件，並合理的呼叫它所提

供的方法，所有的處理細節將由容器來自身完成。它可以為你申請記憶體或釋放記憶體，並且用最優的演算法來執行您的命令。

(4)容器是隨著物件導向語言的誕生而提出的，容器類在物件導向語言中特別重要，甚至它被認為是早期物件導向語言的基礎。

4、容器的分類

stl對定義的通用容器分三類：順序性容器、關聯式容器和容器介面卡。

我想說的是對於上面的每種型別的容器到底是是什麼意思，其實沒必要去搞懂，沒什麼價值，只要你能夠大概理解知道即可，知道每種容器型別下有哪些具體的容器

即可。順序性容器：vector、deque、list

關聯性容器：set、multiset、map、multimap

容器介面卡：stack、queue、

1.vector向量

vector向量是一種順序行容器。相當於陣列，但其大小可以不預先指定，並且自動擴充套件。它可以像陣列一樣被操作，由於它的特性我們完全可以將vector 看作動態陣列。

在建立乙個vector 後，它會自動在記憶體中分配一塊連續的記憶體空間進行資料儲存，初始的空間大小可以預先指定也可以由vector 預設指定。當儲存的資料超過分配的

空間時vector 會重新分配一塊記憶體塊，但這樣的分配是很耗時的，在重新分配空間時它會做這樣的動作：

首先，vector 會申請一塊更大的記憶體塊；

然後，將原來的資料拷貝到新的記憶體塊中；

其次，銷毀掉原記憶體塊中的物件（呼叫物件的析構函式）；

最後，將原來的記憶體空間釋放掉。

當vector儲存的資料量很大時，如果此時進行插入資料導致需要更大的空間來存放這些資料量，那麼將會大大的影響程式執行的效率，所以我們應該合理的使用vector。

(1)初始化vector物件的方式：

vectorv1; // 預設的初始化方式，內容為空

vectorv2(v1); // v2是v1的乙個副本

vectorv3(n, i) // v3中包含了n個數值為i的元素

vectorv4(n); // v4中包含了n個元素，每個元素的值都是0

(2)vector常用函式

empty()：判斷向量是否為空，為空返回真，否則為假

begin()：返回向量（陣列）的首元素位址

end()：返回向量（陣列）的末元素的下乙個元素的位址

clear()：清空向量

front()：返回得到向量的第乙個元素的資料

back()：返回得到向量的最後乙個元素的資料

size()：返回得到向量中元素的個數

push_back(資料)：將資料插入到向量的尾部

pop_back()：刪除向量尾部的資料

.....

2.map

map是stl的乙個關聯容器，它提供一對一（其中第乙個可以稱為關鍵字，每個關鍵字只能在map中出現一次，第二個可能稱為該關鍵字的值）的資料處理能力，由於這個特性，它完成有可能在我們處理一對一資料的時候，在程式設計上提供快速通道。map內部自建一顆紅黑樹(一種非嚴格意義上的平衡二叉樹)，這顆樹具有對資料自動排序的功能，所以在map內部所有的資料都是有序的。至於二叉樹這種資料結構，本人暫時沒有任何了解。在map這個容器中，提供一種「鍵- 值」關係的一對一的資料儲存能力。其「鍵」在容器中不可重複，且按一定順序排列，至於怎麼排列，那麼紅黑樹這種資料結構的特性了。

(1)初始化map物件的方式

mapm1 = , , }; // 例項化乙個map容器，還有3組資料

mapm2; // 例項化乙個空map容器

(2)map常用函式

begin()：返回容器第乙個元素的迭代器

end()：返回容器最後乙個元素之後的迭代器

rbegin()：

rend()：

clera()：清除容器中所有元素

empty()：判斷容器是否為空

insert(p1)：插入元素 p1 是通過pair函式建立的對映關係對

insert(pair('s', "shenzhen"))：插入元素

size()：返回容器中元素的個數

count()：返回指定鍵對應的資料的出現的次數

get_allocator()：返回map的配置器

swap()：交換兩個map容器的元素

.....

遍歷方式

map容器支援迭代器正向方式遍歷和迭代器反向方式遍歷，同時也支援方式訪問資料，中的索引值是鍵值，這個一定要清楚

3.set

使用平衡二叉樹管理元素

集合(set)

是一種包含已排序物件的關聯容器。

必須包含的標頭檔案

#include

map容器是鍵

-值對的集合，好比以人名為鍵的位址和**號碼。相反地，

set容器只是單純的鍵的集合。當我們想知道某位使用者是否存在時，使用

set容器是最合適的。

set中不允許

key相同的元素，

multiset

允許key

相同的元素

4.pair

pair

模板可以用於生成

key-value

對5.順序性容器和關聯容器

(1)關聯容器對元素的插入和刪除操作比vector要快，因為vector是順序儲存，而關聯容器是鏈式儲存；比list 要慢，是因為即使它們同是鏈式結構，但list 是線性的，而關聯容器是二叉樹結構，其改變乙個元素涉及到其它元素的變動比list 要多，並且它是排序的，每次插入和刪除都需要對元素重新排序；

(2)關聯容器對元素的檢索操作比vector 慢，但是比list 要快很多。vector 是順序的連續儲存，當然是比不上的，但相對鏈式的list 要快很多是因為list 是逐個搜尋，它搜尋的時間是跟容器的大小成正比，而關聯容器查詢的複雜度基本是log(n) ，比如如果有1000 個記錄，最多查詢10 次，1,000,000 個記錄，最多查詢20 次。容器越大，關聯容器相對list 的優越性就越能體現；

二.algorithm

stl演算法部分主要由標頭檔案,,組成。要使用 stl中的演算法函式必須包含標頭檔案，對於數值演算法須包含，中則定義了一些模板類，用來宣告函式物件。

stl中演算法大致分為四類：

1、非可變序列演算法：指不直接修改其所操作的容器內容的演算法。

2、可變序列演算法：指可以修改它們所操作的容器內容的演算法。

3、排序演算法：包括對序列進行排序和合併的演算法、搜尋演算法以及有序序列上的集合操作。

4、數值演算法：對容器內容進行數值計算。

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