标准模板库STL 概述

简单地说就是使用模板的程序设计法。

将一些常用的数据结构（比如链表，数组，二叉树和算法（比如排序，查找）写成模板，以后则不论数据结构里放的是什么对象，算法针对什么样的对象，则都不必重新实现数据结构，重新编写算法。标准模板库 (Standard Template Library) 就是一些常用数据结构和算法的模板的集合。

容器概述

可以用于存放各种类型的数据（基本类型的变量，
对象等）的数据结构，都是类模版,分为三种：

1. 顺序容器
   vector, deque,list
2. 关联容器
   set, multiset, map, multimap
3. 容器适配器
   stack, queue, priority_queue

对象被插入容器中时，被插入的是对象的一个复制品。许多算法，比如排序，查找，要求对容器中的元素进行比较，有的容器本身就是排序的，所以，放入容器的对象所属的类，往往还应该重载 == 和 < 运算符。

顺序容器简介

容器并非排序的，元素的插入位置同元素的值无关。

• vector 头文件 < vector >

  • 动态数组。
  • 元素在内存连续存放。
  • 随机存取任何元素都能在常数时间完成。在尾端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间）。

• deque 头文件 < deque >

  • 双向队列。
  • 元素在内存连续存放。
  • 随机存取任何元素都能在常数时间完成(但次于vector)。在两端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间）。

• list 头文件 < list >

  • 双向链表。
  • 元素在内存不连续存放。
  • 在任何位置增删元素都能在常数时间完成。不支持随机存取。

关联容器简介

• 元素是排序的
• 插入任何元素，都按相应的排序规则来确定其位置
• 在查找时具有非常好的性能
• 通常以平衡二叉树方式实现，插入和检索的时间都是 O(log(N))

• set/multiset 头文件 < set >

  • set 即集合。set中不允许相同元素，multiset中允许存在相同的元素。

• map/multimap 头文件 < map >

  • map与set的不同在于map中存放的元素有且仅有两个成员变量，一个名
    为first,另一个名为second, map根据first值对元素进行从小到大排序，并可快速地根据first来检索元素。map同multimap的不同在于是否允许相同first值的元素

• stack :头文件 < stack >

  • 栈。是项的有限序列，并满足序列中被
    删除、检索和修改的项只能是最近插入

序列的项（栈顶的项）。后进先出。

• queue 头文件 < queue >

  • 队列。插入只可以在尾部进行，删除、检索和修改只允许从头部进行。先进先出。

• priority_queue 头文件 < queue >

  • 优先级队列。最高优先级元素总是第一个出列

顺序容器和关联容器中都有的成员函数

• begin 返回指向容器中第一个元素的迭代器
• end 返回指向容器中最后一个元素后面的位置的迭代器
• rbegin 返回指向容器中最后一个元素的迭代器
• rend 返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器
• erase 从容器中删除一个或几个元素
• clear 从容器中删除所有元素

顺序容器的常用成员函数

• front :返回容器中第一个元素的引用
• back : 返回容器中最后一个元素的引用
• push_back : 在容器末尾增加新元素
• pop_back : 删除容器末尾的元素
• erase :删除迭代器指向的元素(可能会使该迭代器失效），或删除一个区间，返回被删除元素后面的那个元素的迭代器

迭代器

• 用于指向顺序容器和关联容器中的元素
• 迭代器用法和指针类似
• 有const 和非 const两种
• 通过迭代器可以读取它指向的元素
• 通过非const迭代器还能修改其指向的元素
  定义一个容器类的迭代器的方法可以是：

容器类名::iterator 变量名;

或：

容器类名::const_iterator 变量名;

访问一个迭代器指向的元素：

*迭代器变量名

• vector 和deque提供的是RandomAccessIterator，
• list提供的是BidirectionalIterator，
• set和map提供的 iterators是 ForwardIterator

迭代器上可以执行 ++ 操作, 以使其指向容器中的下一个元素。
如果迭代器到达了容器中的最后一个元素的后面，此时再使用
它，就会出错，类似于使用NULL或未初始化的指针一样。

双向迭代器

若p和p1都是双向迭代器，则可对p、p1可进行以下操作：

• ++p, p++ 使p指向容器中下一个元素
• –p, p– 使p指向容器中上一个元素
• *p 取p指向的元素
• p = p1 赋值
• p == p1 , p!= p1 判断是否相等、不等

随机访问迭代器

若p和p1都是随机访问迭代器，则可对p、p1可进行以下操作：

• 双向迭代器的所有操作
• p += i 将p向后移动i个元素
• p -= i 将p向向前移动i个元素
• p + i 值为: 指向 p 后面的第i个元素的迭代器
• p – i 值为: 指向 p 前面的第i个元素的迭代器
• p[i] 值为: p后面的第i个元素的引用
• p < p1, p p1, p>= p1