C++ 标准模板库(STL).pdf
《C++ 标准模板库(STL).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《C++ 标准模板库(STL).pdf(20页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 目目 录录 1 STL 简介简介.2 2 顺序性容器顺序性容器.2 2.1 C+VECTOR(向量容器).2 2.2 C+LIST(双向链表).4 2.3 C+DEQUE(双向队列).6 2.4 三者比较.8 3 关联容器关联容器.8 3.1 特点.8 3.2 C+SETS&MULTISETS.9 3.3 C+MAPS&MULTIMAPS.11 4 容器适配器容器适配器.12 4.1 特点.12 4.2 C+STACKS(堆栈).13 4.3 C+QUEUES(队列).13 4.4 C+PRIORITY QUEUES(优先队列).13 5 迭代器迭代器.14 5.1 解释.14 5.2 功
2、能特点.14 6 C+标准库总结标准库总结.15 6.1 容器.15 6.2 算法.15 6.3 函数对象.17 6.4 迭代器.19 6.5 分配器.19 6.6 数值.19 2 1 STL 简介简介 http:/ C+STL(Standard Template Library标准模板库)是通用类模板和算法的集合,它提供给程序员一些标准的数据结构的实现如 queues(队列),lists(链表),和 stacks(栈)等.C+STL 提供给程序员以下三类数据结构的实现:标准容器类 顺序性容器 vector 从后面快速的插入与删除,直接访问任何元素 deque 从前面或后面快速的插入与删除,直
3、接访问任何元素 list 双链表,从任何地方快速插入与删除 关联容器 set 快速查找,不允许重复值 multiset 快速查找,允许重复值 map 一对多映射,基于关键字快速查找,不允许重复值 multimap 一对多映射,基于关键字快速查找,允许重复值 容器适配器 stack 后进先出 queue 先进先出 priority_queue 最高优先级元素总是第一个出列 程序员使用复杂数据结构的最困难的部分已经由STL完成.如果程序员想使用包含int数据的stack,他只要写出如下的代码:stack myStack;接下来,他只要简单的调用 push()和 pop()函数来操作栈.借助 C+模
4、板的威力,他可以指定任何的数据类型,不仅仅是int类型.STL stack实现了栈的功能,而不管容纳的是什么数据类型.2 顺序性容器顺序性容器 2.1 C+Vector(向量容器)(向量容器)是一个线性顺序结构。相当于数组,但其大小可以不预先指定,并且自动扩展。它可以像数组一样被操作,由于它的特性我们完全可以将vector 看作动态数组。在创建一个vector 后,它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据3 存储,初始的空间大小可以预先指定也可以由vector 默认指定,这个大小即capacity()函数的返回值。当存储的数据超过分配的空间时vector 会重新分配一块内存块,但这样的分
5、配是很耗时的,在重新分配空间时它会做这样的动作:首先,vector 会申请一块更大的内存块;然后,将原来的数据拷贝到新的内存块中;其次,销毁掉原内存块中的对象(调用对象的析构函数);最后,将原来的内存空间释放掉。如果vector 保存的数据量很大时,这样的操作一定会导致糟糕的性能(这也是vector 被设计成比较容易拷贝的值类型的原因)。所以说vector 不是在什么情况下性能都好,只有在预先知道它大小的情况下vector 的性能才是最优的。vector 的特点:(1)指定一块如同数组一样的连续存储,但空间可以动态扩展。即它可以像数组一样操作,并且可以进行动态操作。通常体现在push_back
6、()pop_back()。(2)随机访问方便,它像数组一样被访问,即支持 操作符和vector.at()(3)节省空间,因为它是连续存储,在存储数据的区域都是没有被浪费的,但是要明确一点vector 大多情况下并不是满存的,在未存储的区域实际是浪费的。(4)在内部进行插入、删除操作效率非常低,这样的操作基本上是被禁止的。Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作,其原因是vector 内部的实现是按照顺序表的原理。(5)只能在vector 的最后进行push 和pop,不能在vector 的头进行push 和pop。(6)当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重
7、新分配、拷贝与释放,这个操作非常消耗性能。所以要vector 达到最优的性能,最好在创建vector 时就指定其空间大小。Vectors 包含着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。访问Vector中的任意元素或从末尾添加元素都可以在常量级时间复杂度内完成,而查找特定值的元素所处的位置或是在Vector中插入元素则是线性时间复杂度。1.Constructors 构造函数 vector v1;/构造一个空的vector vector v1(5,42);/构造了一个包含5个值为42的元素的Vector 2.Operators 对vector进行赋值或比较 C+Vectors能够使用标准运算符:=
8、,!=,=,.要访问vector中的某特定位置的元素可以使用 操作符.两个vectors被认为是相等的,如果:1.它们具有相同的容量 2.所有相同位置的元素相等.vectors之间大小的比较是按照词典规则.3.assign()对Vector中的元素赋值 语法:void assign(input_iterator start,input_iterator end);/将区间start,end)的元素赋到当前vector void assign(size_type num,const TYPE&val);/赋num个值为val的元素到vector中,这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容.
9、4 4.at()返回指定位置的元素 语法:TYPE at(size_type loc);/差不多等同vi;但比vi安全;5.back()返回最末一个元素 6.begin()返回第一个元素的迭代器 7.capacity()返回vector所能容纳的元素数量(在不重新分配内存的情况下)8.clear()清空所有元素 9.empty()判断Vector是否为空(返回true时为空)10.end()返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置)11.erase()删除指定元素 语法:iterator erase(iterator loc);/删除loc处的元素 iterator erase(
10、iterator start,iterator end);/删除start和end之间的元素 12.front()返回第一个元素的引用 13.get_allocator()返回vector的内存分配器 14.insert()插入元素到Vector中 语法:iterator insert(iterator loc,const TYPE&val);/在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器,void insert(iterator loc,size_type num,const TYPE&val);/在指定位置loc前插入num个值为val的元素 void insert(i
11、terator loc,input_iterator start,input_iterator end);/在指定位置loc前插入区间start,end)的所有元素 15.max_size()返回Vector所能容纳元素的最大数量(上限)16.pop_back()移除最后一个元素 17.push_back()在Vector最后添加一个元素 18.rbegin()返回Vector尾部的逆迭代器 19.rend()返回Vector起始的逆迭代器 20.reserve()设置Vector最小的元素容纳数量/为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间 21.resize()改变Vector元
12、素数量的大小 语法:void resize(size_type size,TYPE val);/改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val 22.size()返回Vector元素数量的大小 23.swap()交换两个Vector 语法:void swap(vector&from);2.2 C+List(双向双向链表)链表)是一个线性链表结构,它的数据由若干个节点构成,每一个节点都包括一个信息块(即实际存储的数据)、一个前驱指针和一个后驱指针。它无需分配指定的内存大小且可以任意伸缩,这是因为它存储在非连续的内存空间中,并且由指5 针将有序的元素链接起来。由于其结构的原因,l
13、ist 随机检索的性能非常的不好,因为它不像vector 那样直接找到元素的地址,而是要从头一个一个的顺序查找,这样目标元素越靠后,它的检索时间就越长。检索时间与目标元素的位置成正比。虽然随机检索的速度不够快,但是它可以迅速地在任何节点进行插入和删除操作。因为list 的每个节点保存着它在链表中的位置,插入或删除一个元素仅对最多三个元素有所影响,不像vector 会对操作点之后的所有元素的存储地址都有所影响,这一点是vector 不可比拟的。list 的特点:(1)不使用连续的内存空间这样可以随意地进行动态操作;(2)可以在内部任何位置快速地插入或删除,当然也可以在两端进行push和pop。(
14、3)不能进行内部的随机访问,即不支持 操作符和vector.at();Lists将元素按顺序储存在链表中,与向量(vectors)相比,它允许快速的插入和删除,但是随机访问却比较慢.1.assign()给list赋值 语法:void assign(input_iterator start,input_iterator end);/以迭代器start和end指示的范围为list赋值 void assign(size_type num,const TYPE&val);/赋值num个以val为值的元素。2.back()返回最后一个元素的引用 3.begin()返回指向第一个元素的迭代器 4.clea
15、r()删除所有元素 5.empty()如果list是空的则返回true 6.end()返回末尾的迭代器 7.erase()删除一个元素 语法:iterator erase(iterator loc);/删除loc处的元素 iterator erase(iterator start,iterator end);/删除start和end之间的元素 8.front()返回第一个元素的引用 9.get_allocator()返回list的配置器 10.insert()插入一个元素到list中 语法:iterator insert(iterator loc,const TYPE&val);/在指定位置l
16、oc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器,void insert(iterator loc,size_type num,const TYPE&val);/定位置loc前插入num个值为val的元素 void insert(iterator loc,input_iterator start,input_iterator end);/在指定位置loc前插入区间start,end)的所有元素 11.max_size()返回list能容纳的最大元素数量 12.merge()合并两个list 语法:6 void merge(list&lst);/把自己和lst链表连接在一起 void mer
17、ge(list&lst,Comp compfunction);/指定compfunction,则将指定函数作为比较的依据。13.pop_back()删除最后一个元素 14.pop_front()删除第一个元素 15.push_back()在list的末尾添加一个元素 16.push_front()在list的头部添加一个元素 17.rbegin()返回指向第一个元素的逆向迭代器 18.remove()从list删除元素 语法:void remove(const TYPE&val);/删除链表中所有值为val的元素 19.remove_if()按指定条件删除元素 20.rend()指向list末
18、尾的逆向迭代器 21.resize()改变list的大小 语法:void resize(size_type num,TYPE val);/把list的大小改变到num。被加入的多余的元素都被赋值为val22.22.reverse()把list的元素倒转 23.size()返回list中的元素个数 24.sort()给list排序 语法:void sort();/为链表排序,默认是升序 void sort(Comp compfunction);/采用指定函数compfunction来判定两个元素的大小。25.splice()合并两个list 语法:void splice(iterator pos
19、,list&lst);/把lst连接到pos的位置 void splice(iterator pos,list&lst,iterator del);/插入lst中del所指元素到现链表的pos上 void splice(iterator pos,list&lst,iterator start,iterator end);/用start和end指定范围。26.swap()交换两个list 语法:void swap(list&lst);/交换lst和现链表中的元素 27.unique()删除list中重复的元素 语法:void unique();/删除链表中所有重复的元素 void unique(
20、BinPred pr);/指定pr,则使用pr来判定是否删除。2.3 C+Deque(双向队列双向队列)是一种优化了的、对序列两端元素进行添加和删除操作的基本序列容器。它允许较为快速地随机访问,但它不像vector 把所有的对象保存在一块连续的内存块,而是采用多个连续的存储块,并且在一个映射结构中保存对这些块及其顺序的跟踪。向deque 两端添加或删除元素的开销很小。它不需要重新分配空间,所7 以向末端增加元素比vector 更有效。实际上,deque 是对vector 和list 优缺点的结合,它是处于两者之间的一种容器。deque 的特点:(1)随机访问方便,即支持 操作符和vector.
21、at(),但性能没有vector 好;(2)可以在内部进行插入和删除操作,但性能不及list;(3)可以在两端进行push、pop;(4)相对于verctor 占用更多的内存。双向队列和向量很相似,但是它允许在容器头部快速插入和删除(就像在尾部一样)。1.Constructors 创建一个新双向队列 语法:deque();/创建一个空双向队列 deque(size_type size);/创建一个大小为size的双向队列 deque(size_type num,const TYPE&val);/放置num个val的拷贝到队列中 deque(const deque&from);/从from创建一
22、个内容一样的双向队列 deque(input_iterator start,input_iterator end);/start 和 end-创建一个队列,保存从start到end的元素。2.Operators 比较和赋值双向队列/可以使用操作符访问双向队列中单个的元素 3.assign()设置双向队列的值 语法:void assign(input_iterator start,input_iterator end);/start和end指示的范围为双向队列赋值 void assign(Size num,const TYPE&val);/设置成num个val。4.at()返回指定的元素 语法:
23、reference at(size_type pos);返回一个引用,指向双向队列中位置pos上的元素 5.back()返回最后一个元素 语法:reference back();/返回一个引用,指向双向队列中最后一个元素 6.begin()返回指向第一个元素的迭代器 语法:iterator begin();/返回一个迭代器,指向双向队列的第一个元素 7.clear()删除所有元素 8.empty()返回真如果双向队列为空 9.end()返回指向尾部的迭代器 10.erase()删除一个元素 语法:iterator erase(iterator pos);/删除pos位置上的元素 iterato
24、r erase(iterator start,iterator end);/删除start和end之间的所有元素/返回指向被删除元素的后一个元素 11.front()返回第一个元素的引用 8 12.get_allocator()返回双向队列的配置器 13.insert()插入一个元素到双向队列中 语法:iterator insert(iterator pos,size_type num,const TYPE&val);/pos前插入num个val值 void insert(iterator pos,input_iterator start,input_iterator end);/插入从sta
25、rt到end范围内的元素到pos前面 14.max_size()返回双向队列能容纳的最大元素个数 15.pop_back()删除尾部的元素 16.pop_front()删除头部的元素 17.push_back()在尾部加入一个元素 18.push_front()在头部加入一个元素 19.rbegin()返回指向尾部的逆向迭代器 20.rend()返回指向头部的逆向迭代器 21.resize()改变双向队列的大小 22.size()返回双向队列中元素的个数 23.swap()和另一个双向队列交换元素 语法:void swap(deque&target);/交换target和现双向队列中元素 2.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- C+ 标准模板库STL 标准 模板 STL
限制150内