cpp自学 day24（STL初步认识）

STL 初识笔记

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1.1 STL 的诞生

• 背景：C++ 早期缺乏标准化的数据结构和算法库，开发者需要重复实现基础功能。

• 目标：通过模板技术实现泛型编程，提高代码复用性和开发效率。

• 贡献者：由 Alexander Stepanov 提出并推动成为 C++ 标准的一部分（1994 年正式纳入）。

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1.2 STL 基本概念

• 核心思想：

  1. 容器：存储数据的模板类（如 vector, list, map）。

  2. 算法：操作数据的模板函数（如 sort, find, copy）。

  3. 迭代器：连接容器和算法的“泛型指针”。

• 特点：三者通过模板解耦，实现高度可复用性。

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1.3 STL 六大组件

1. 容器（Containers）：管理数据的集合（顺序容器、关联容器）。

2. 算法（Algorithms）：对数据进行操作（排序、查找等）。

3. 迭代器（Iterators）：提供访问容器元素的统一接口。

4. 仿函数（Functors）：行为类似函数的对象（如 greater<int>()）。

5. 适配器（Adapters）：修饰组件（如 stack, queue 基于 deque 实现）。

6. 分配器（Allocators）：管理内存分配（通常无需手动操作）。

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1.4 容器、算法、迭代器

容器

• 分类：

  • 顺序容器：vector, list, deque

  • 关联容器：set, map, unordered_set

• 特点：通过模板参数指定元素类型（如 vector<int>）。

算法

• 分类：

  • 非修改型：find, count

  • 修改型：sort, reverse

• 特点：通过迭代器操作容器，不直接依赖具体容器类型。

迭代器

• 作用：类似指针，用于遍历容器元素。

• 分类：

  • 输入迭代器、输出迭代器

  • 前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器

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1.5 容器算法迭代器初识（示例）

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>int main() {// 容器：存储数据std::vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9};// 算法：排序（需随机访问迭代器）std::sort(vec.begin(), vec.end());// 迭代器：遍历输出for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {std::cout << *it << " ";}// 输出：1 1 3 4 5 9return 0;
}

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关联知识点

• 模板：STL 的基石，通过模板实现泛型编程。

• 迭代器失效：操作容器时需注意迭代器可能失效的问题（如 vector 插入/删除元素）。

• 性能考量：不同容器和算法的复杂度不同（如 vector 随机访问快，list 插入快）。

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✍️ 学习建议：结合代码实践理解各组件的协作，尝试用不同容器和算法实现常见功能（如排序、查找）。