C++ STL教程:容器、算法和迭代器解析

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“05_C++标准模板库(STL).pdf”是关于C++ STL的一份教学资料,用于全国软件比赛辅导,由天津农学院计算机学院的拔尖人才培养团队提供,主讲人为许晓华。这份资料详细介绍了STL的基本概念、组成部分以及常用的容器和算法。 C++标准模板库(STL)是一个核心的C++库,它提供了高效且可重用的数据结构和算法。STL主要由三个关键部分组成: 1. 容器:这些是模板类,用于存储和管理对象集合。例如,`vector`(动态数组)、`list`(双向链表)、`stack`(后进先出LIFO结构)、`queue`(先进先出FIFO结构)、`priority_queue`(优先队列)、`deque`(双端队列)以及关联容器如`map`(键值对映射)和`set`(唯一元素集合)。每个容器都有其特定的特性,比如`vector`在内存连续,适合随机访问;而`list`则支持快速的插入和删除。 2. 算法:这是一个庞大的函数库,用于执行各种操作,如排序、查找、变换等。例如,`sort()`用于对容器中的元素进行排序,`next_permutation()`生成序列的所有下一排列,`unique()`去除重复元素,`for_each()`对容器中的每个元素应用一个函数,`find()`查找特定元素,`max_element()`和`min_element()`找到最大和最小元素,以及二分查找相关的`lower_bound()`等。 3. 迭代器:迭代器是STL的核心工具,它像指针一样可以遍历容器中的元素。`front()`返回容器的第一个元素,`back()`返回最后一个元素。`begin()`返回指向容器第一个元素的迭代器,而`end()`返回指向容器最后一个元素之后位置的迭代器,标志着容器的边界。 示例代码展示了如何使用STL中的`vector`。在C++中,`vector`可以像数组一样操作,但具有动态扩展的能力。在数组习惯中,我们预先定义了大小为10的`vector`,所有元素初始化为0。而在STL习惯中,我们定义了一个空的`vector`,然后查看其大小和容量,这在处理不确定大小的数据集合时非常有用。 STL极大地提高了C++程序员的生产力,通过提供标准的数据结构和算法,使得代码更简洁、更高效,并降低了出错的可能性。理解和熟练使用STL是成为专业C++开发者的必备技能。