C++的STL
作者:网络转载 发布时间:[ 2016/11/2 10:42:41 ] 推荐标签:STL C++
以下主要讨论:容器,迭代器,算法,适配器。如欲详加了解 参见C++ Primer
1.STL容器
1)序列式容器(Sequence containers),每个元素都有固定位置--取决于插入时机和地点,和元素值无关,vector、deque、list;
Vectors:将元素置于一个动态数组中加以管理,可以随机存取元素(用索引直接存取),数组尾部添加或移除元素非常快速。但是在中部或头部安插元素比较费时;
Deques:是“double-ended queue”的缩写,可以随机存取元素(用索引直接存取),数组头部和尾部添加或移除元素都非常快速。但是在中部或头部安插元素比较费时;
Lists:双向链表,不提供随机存取(按顺序走到需存取的元素,O(n)),在任何位置上执行插入或删除动作都非常迅速,内部只需调整一下指针;
2)关联式容器(Associated containers),元素位置取决于特定的排序准则,和插入顺序无关,set、multiset、map、multimap;
Sets/Multisets:内部的元素依据其值自动排序,Set内的相同数值的元素只能出现一次,Multisets内可包含多个数值相同的元素,内部由二叉树实现(实际上基于红黑树(RB-tree)实现),便于查找;
Maps/Multimaps:Map的元素是成对的键值/实值,内部的元素依据其值自动排序,Map内的相同数值的元素只能出现一次,Multimaps内可包含多个数值相同的元素,内部由二叉树实现(实际上基于红黑树(RB-tree)实现),便于查找;
另外有其他容器hash_map,hash_set,hash_multiset,hash_multimap。
容器的比较:
Vector Deque List Set MultiSet Map MultiMap 内部结构 dynamic array array of arrays double linked list binary tree binary tree binary tree binary tree 随机存取 Yes Yes No No No Yes(key) No 搜索速度 慢 慢 很慢 快 快 快 快 快速插入移除 尾部 首尾 任何位置 -- -- -- --
2.STL迭代器
Iterator(迭代器)模式又称Cursor(游标)模式,用于提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,
而又不需暴露该对象的内部表示。或者这样说可能更容易理解:Iterator模式是运用于聚合对象的一种模式,通过运用该模式,使得我们可以在不知道对象内部表示的情况下,按照一定顺序(由iterator提供的方法)访问聚合对象中的各个元素。
迭代器的作用:能够让迭代器与算法不干扰的相互发展,后又能无间隙的粘合起来,重载了*,++,==,!=,=运算符。用以操作复杂的数据结构,容器提供迭代器,算法使用迭代器;
常见的一些迭代器类型:iterator、const_iterator、reverse_iterator和const_reverse_iterator
迭代器一般声明使用示例
vector<T>::iterator it;
list<T>::iterator it;
deque<T>::iterator it;
#include <stack> template < typename T, typename Container=deque > class stack;
可以使用三个标准顺序容器vecotr、deque(默认)、list中的任何一个作为stack的底层模型。
bool stack<T>::empty() //判断堆栈是否为空
void stack<T>::pop() //弹出栈顶数据
stack<T>::push(T x) //压入一个数据
stack<T>::size_type stack<T>::size() //返回堆栈长度
T stack<T>::top() //得到栈顶数据
代码示例:
stack<int> intDequeStack;
stack<int,vector<int>> intVectorStack;
stack<int,list<int>> intListStack;
(2)queue用法
#include <queue>
template<typename T, typename Container = deque<T> > class queue;
第一个参数指定要在queue中存储的类型,第二个参数规定queue适配的底层容器,可供选择的容器只有dequeue和list。对大多数用途使用默认的dequeue。
C++的STLqueue<T>::push(T x) void queue<T>::pop() T queue<T>::back() T queue<T>::front() queue<T>::size_type queue<T>::size() bool queue<T>::empty() C++的STLqueue<int> intDequeQueue; queue<int,list<int>> intListQueue;
(3)priority_queue用法
#include <queue>
template <typename T, typename Container = vector<T>, typename Compare = less<T> > class priority_queue;
priority_queue也是一个队列,其元素按有序顺序排列。其不采用严格的FIFO顺序,给定时刻位于队头的元素正是有高优先级的元素。如果两个元素有相同的优先级,那么它们在队列中的顺序遵循FIFO语义。默认适配的底层容器是vector,也可以使用deque,list不能用,因为priority_queue要求能对元素随机访问以便进行排序。
C++的STLpriority_queue<T>::push(T x) void priority_queue<T>::pop() T priority_queue<T>::top() priority_queue<T>::size_type priority_queue<T>::size() bool priority_queue<T>::empty() C++的STLpriority_queue< int, vector<int>, greater<int> > priority_queue< int, list<int>, greater<int> >
标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系,用法有三:(下文转自http://www.cnblogs.com/vvilp/articles/1504436.html)
优先队列第一种用法,通过默认使用的<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
priority_queue<int> qi;
示例中输出结果为:9 6 5 3 2
优先队列第二种用法,建立priority_queue时传入一个比较函数,使用functional.h函数对象作为比较函数。
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;
示例2中输出结果为:2 3 5 6 9
优先队列第三种用法,是自定义优先级。
C++的STLstruct node { friend bool operator< (node n1, node n2) { return n1.priority < n2.priority; } int priority; int value; }; priority_queue<node> qn; C++的STL
在示例3中输出结果为:
优先级 值
9 5
8 2
6 1
2 3
1 4
在该结构中,value为值,priority为优先级。通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。注意:必须是自定义<操作符才行,把上述的结构中的<操作符改成>编译不通过。
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