C++ STL(1)

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C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)

• 容器

  • C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)提供了10種容器
  • 基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    • 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)
      • 線(xiàn)性
      • 非線(xiàn)性
    • 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
      • 順序存儲(chǔ)：把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與一段連續(xù)地址空間的內(nèi)存中
      • 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)：使用節(jié)點(diǎn)（數(shù)據(jù)域+指針域），通過(guò)指針關(guān)聯(lián)銜接。在存儲(chǔ)中不一定相鄰
    • 數(shù)據(jù)的操作
      • 操作定義于數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)上，具體實(shí)現(xiàn)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)相關(guān)。
      • 常用操作：訪(fǎng)問(wèn)元素、統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)、更新、插入、刪除、查找、排序
  • 線(xiàn)性表
    • 棧(stack)
    • 隊(duì)列(queue)
    • 優(yōu)先隊(duì)列(priority queue)
      • 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列是隊(duì)列的一種形式，它是對(duì)每次插入隊(duì)列后的數(shù)據(jù)按某種規(guī)則進(jìn)行排序，每次刪除的均是優(yōu)先級(jí)最高的數(shù)據(jù)元素。
  • 樹(shù)：有層次關(guān)系
    • 二叉樹(shù)
    • 堆
  • 圖
    • 無(wú)層次關(guān)系，每個(gè)元素有多個(gè)前驅(qū)和后繼
  • 數(shù)組、矩陣

• C++容器

  • 在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上，有一種對(duì)象類(lèi)型，它可以持有其它對(duì)象或指向其它對(duì)像的指針，這種對(duì)象類(lèi)型就叫做容器。
  • 用于保存其他對(duì)象的對(duì)象，并且這種對(duì)象還包含一系列處理其他對(duì)象的方法。
  • 可容器是隨著面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的誕生而提出的，容器類(lèi)在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中特別重要，在現(xiàn)在幾乎所有的面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言中也都伴隨著一個(gè)容器集。以自行擴(kuò)展（自行申請(qǐng)釋放內(nèi)存，并用最優(yōu)的算法來(lái)執(zhí)行命令）

• 通用容器

  • 順序性容器
    • 是一種各元素之間有順序關(guān)系的線(xiàn)性表，是一種線(xiàn)性結(jié)構(gòu)的可序群集。順序性容器中的每個(gè)元素均有固定的位置，除非用刪除或插入的操作改變這個(gè)位置。這個(gè)位置和元素本身無(wú)關(guān)，而和操作的時(shí)間和地點(diǎn)有關(guān)，順序性容器不會(huì)根據(jù)元素的特點(diǎn)排序而是直接保存了元素操作時(shí)的邏輯順序。比如我們一次性對(duì)一個(gè)順序性容器追加三個(gè)元素，這三個(gè)元素在容器中的相對(duì)位置和追加時(shí)的邏輯次序是一致的。
  • 關(guān)聯(lián)式容器
    • 和順序性容器不一樣，關(guān)聯(lián)式容器是非線(xiàn)性的樹(shù)結(jié)構(gòu)，更準(zhǔn)確的說(shuō)是二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)。各元素之間沒(méi)有嚴(yán)格的物理上的順序關(guān)系，也就是說(shuō)元素在容器中并沒(méi)有保存元素置入容器時(shí)的邏輯順序。但是關(guān)聯(lián)式容器提供了另一種根據(jù)元素特點(diǎn)排序的功能，這樣迭代器就能根據(jù)元素的特點(diǎn)“順序地”獲取元素。
    • 關(guān)聯(lián)式容器另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是它是以鍵值的方式來(lái)保存數(shù)據(jù)，就是說(shuō)它能把關(guān)鍵字和值關(guān)聯(lián)起來(lái)保存，而順序性容器只能保存一種（可以認(rèn)為它只保存關(guān)鍵字，也可以認(rèn)為它只保存值）。這在下面具體的容器類(lèi)中可以說(shuō)明這一點(diǎn)。
  • 容器適配器
    • 容器適配器是一個(gè)比較抽象的概念，C++的解釋是：適配器是使一事物的行為類(lèi)似于另一事物的行為的一種機(jī)制。
    • 容器適配器是讓一種已存在的容器類(lèi)型采用另一種不同的抽象類(lèi)型的工作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種機(jī)制。其實(shí)僅是發(fā)生了接口轉(zhuǎn)換。那么你可以把它理解為容器的容器，它實(shí)質(zhì)還是一個(gè)容器，只是他不依賴(lài)于具體的標(biāo)準(zhǔn)容器類(lèi)型，可以理解是容器的模版。或者把它理解為容器的接口，而適配器具體采用哪種容器類(lèi)型去實(shí)現(xiàn)，在定義適配器的時(shí)候可以由你決定。

• 標(biāo)準(zhǔn)容器類(lèi)

  • 順序性容器
    • vector
      • 從后面快速的插入與刪除，直接訪(fǎng)問(wèn)任何元素
    • deque
      • 從前面或后面快速的插入與刪除，直接訪(fǎng)問(wèn)任何元素
    • list
      • 雙鏈表，從任何地方快速插入與刪除
  • 關(guān)聯(lián)容器
    • set
      • 快速查找，不允許重復(fù)值
    • multiset
      • 快速查找，允許重復(fù)值
    • map
      • 一對(duì)多映射，基于關(guān)鍵字快速查找，不允許重復(fù)值
    • multimap
      • 一對(duì)多映射，基于關(guān)鍵字快速查找，允許重復(fù)值
  • 容器適配器
    • stack
      • 后進(jìn)先出
    • queue
      • 先進(jìn)先出
    • priority_queue
      • 最高優(yōu)先級(jí)元素總是第一個(gè)出列