C++学习，STL

时间：2024-10-02 09:31:47

C++标准模板库（Standard Template Library，简称STL）是C++编程语言中的一组高度灵活且高效的通用算法和数据结构集合。STL极大地简化了常见编程任务，如容器管理、算法应用和迭代器使用。

STL主要由以下几个组件组成：

  1. 容器（Containers）：用于存储数据元素。STL容器类包括序列容器（如vector、list、deque等）和关联容器（如set、map、unordered_set、unordered_map等）。每种容器都有其独特的特性和适用场景。

  2. 算法（Algorithms）：提供了一系列对容器进行操作的函数，如排序、查找、复制等。STL算法与容器分离，这意味着算法可以独立于容器类型进行编写和使用。

  3. 迭代器（Iterators）：用于访问容器中的元素。迭代器提供了一种统一的方法来遍历容器中的元素，而不必关心容器的具体类型。

  4. 函数对象（Function Objects）：也称为函子（Functors），是重载了函数调用运算符的类实例。STL中的许多算法和容器都使用函数对象来执行特定的操作。

  5. 适配器（Adapters）：为容器和迭代器提供不同的接口或行为。例如，容器适配器（如stack、queue、priority_queue）为顺序容器提供了不同的接口。

STL特点：

  1. 通用性：STL的组件是参数化的，这意味着它们可以适用于多种数据类型。这种特性使得STL具有很高的通用性和可重用性。

  2. 高效性：STL中的许多算法和数据结构都是使用优化的算法实现的，与自定义代码相比，这可以加快执行时间。

  3. 可读性：STL提供了一种一致且文档齐全的数据处理方式，这可以使代码更容易理解和维护。

  4. 大型用户社区：STL被广泛使用，这意味着有一个大型的开发人员社区可以提供支持和资源，如教程和论坛。

容器:

容器是用来存储数据的序列，它们提供了不同的存储方式和访问模式。

STL 中的容器可以分为三类：

1、序列容器：存储元素的序列，允许双向遍历。

  • std::vector：动态数组，支持快速随机访问。
  • std::deque：双端队列，支持快速插入和删除。
  • std::list：链表，支持快速插入和删除，但不支持随机访问。

2、关联容器：存储键值对，每个元素都有一个键（key）和一个值（value），并且通过键来组织元素。

  • std::set：集合，不允许重复元素。
  • std::multiset：多重集合，允许多个元素具有相同的键。
  • std::map：映射，每个键映射到一个值。
  • std::multimap：多重映射，允许多个键映射到相同的值。

3、无序容器（C++11 引入）：哈希表，支持快速的查找、插入和删除。

  • std::unordered_set：无序集合。
  • std::unordered_multiset：无序多重集合。
  • std::unordered_map：无序映射。
  • std::unordered_multimap：无序多重映射。

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