C++ STL入门：泛型算法与容器解析

"STL(C++标准模板库)_入门.ppt" STL，全称为Standard Template Library，是C++编程语言中的一个核心特性，它提供了一组高效、泛型的编程工具，包括容器、迭代器、算法和仿函数。STL的目标是通过泛型编程来实现代码的复用和高效性，使得开发者能够编写出适用于多种数据类型和容器的通用算法。 1. **泛型编程 (Generic Programming)** 泛型编程是STL的核心概念之一，它允许编写不依赖特定数据类型的代码。这意味着同一个算法或数据结构可以应用于不同类型的数据，如整数、浮点数、自定义对象等。在C++中，这主要通过模板（template）来实现。 2. **容器 (Container)** 容器是STL中用于存储数据的类模板。它们提供了一种组织和管理数据的方式。主要的容器类型包括： - **序列式容器 (Sequence Containers)** - `vector`：动态数组，支持随机访问和快速插入/删除尾部元素。 - `deque`：双端队列，支持两端的插入和删除。 - `list`：双向链表，支持高效的中间元素插入和删除。 - `slist`：单向链表，类似于`list`，但只支持单向遍历。 - **关联式容器 (Associative Containers)** - `set`：不允许重复元素的红黑树，元素按排序顺序存储。 - `multiset`：允许重复元素的红黑树，元素按排序顺序存储。 - `map`：键值对集合，不允许键的重复，按键的排序顺序存储。 - `multimap`：键值对集合，允许键的重复，按键的排序顺序存储。 - **特制化容器 (Specialized Containers)** - `string`：用于处理文本字符串。 - `bitset`：位集合，用于存储二进制位。 - `stack`：后进先出（LIFO）数据结构。 - `queue`：先进先出（FIFO）数据结构。 - `priority_queue`：优先级队列，按元素值大小排序。 - **内建数组 (Built-in Arrays)** 内建数组也可以视为容器，其迭代器通常是指针。 3. **迭代器 (Iterator)** 迭代器是STL中访问容器元素的关键工具，它像指针一样可以遍历容器中的元素，但提供了更丰富的操作。迭代器分为不同种类，如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器，分别对应不同的操作能力。 4. **算法 (Algorithms)** STL提供了大量预先定义好的算法，如排序、查找、复制、变换等，它们可以作用于任何类型的容器，只要这些容器提供了相应的迭代器。例如，`find`算法用于在一个序列中查找特定值，其工作原理包括从容器的起始位置开始遍历，直到找到匹配的元素或者到达容器的末尾。 5. **仿函数 (Functors) 或 函示指标 (Function Objects)** 仿函数是一种可以被调用的对象，通常用于封装特定的操作或比较逻辑。它们可以作为算法的参数，从而改变算法的行为。例如，`std::less`可以用来进行降序排序，而`std::equal_to`用于判断两个元素是否相等。 6. **排序 (Sorted)** ST