要看懂STL相关，必须了解c++模板

STL是什么
- c++标准模板库包含三个组件
- 算法
- 迭代器
- - 迭代器的种类
  - 示例程序
- 容器
- - 常用的容器（编程练习）
  - - string ：字符串容器
    - vector ：向量
    - list ：双向链表容器
    - queue ：队列容器
    - stack ：栈容器
    - deque ：双端队列容器
    - priority_queue ：按值排序的队列容器。
    - set ：集合容器。
    - multiset ：允许出现重复元素的集合容器。
    - map ：关联数组容器。
    - multimap ：允许出现重复 key 值的关联数组容器。

STL是什么

STL（标准模板库）是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。
STL内嵌在c++中，不需要外部安装链接。

c++标准模板库包含三个组件

组件	描述
容器（Containers）	管理某一类对象的集合。c++提供了诸如数组(array) , 链表(list), tree(树)，栈(stack), 队列(queue), 集合(set),映射表(map)等各种不同类型的容器
算法（Algorithms）	作用与容器。提供了对容器初始化、排序、搜索、转换等操作方式
迭代器（iterators）	用于遍历对象集合。这里的集合指容器和容器的子集

算法

STL中收录了一系列的高效率的数学算法用于排序、查找等。STL所有算法都是基于模板实现。
算法分为质变算法和非质变算法：

质变算法：运算过程中会改变区间内元素的内容。如拷贝、替换、删除。
非质变算法：运算过程中不会改变区间内元素的内容。如查找、计数、遍历、寻找极值。

迭代器

对一个容器进行遍历，是算法和容器的连接器。
每种容器有各自的迭代器，迭代器的接口和一般指针类似。不同的算法需要不同类型的迭代器来实现相应的功能。

迭代器的种类

迭代器	功能	描述
输入迭代器	提供对数据的只读访问	只读，支持++、==、！=
输出迭代器	提供对数据的只写访问	只写，支持++
前项迭代器	提供读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、！=
双向迭代器	提供读写操作，能向前和向后操作	读写，支持++、-
随机访问迭代器	提供读写操作，并能以跳跃的方式访问容器的任意数据，是功能最强的迭代器	读写，支持++、-、[n]、-n、<、<=、>、>=

示例程序

容器

容器就是由**数组(array) , 链表(list), tree(树)，栈(stack), 队列(queue), 集合(set),映射表(map)**等数据结构组成的。
根据容器中的排列顺序，分为序列式容器和关联式容器：

序列式容器强调值的排序，每个元素由固定的位置（除非用删除、插入的方式改变其位置）；vector、deque、list等。
关联式容器是非线性的树结构（二叉树）。元素间没有严格的物理上的顺序关系。关联式容器的一个显著特点：有一个值作为关键字key，起到索引作用；set、map等。

常用的容器（编程练习）

每种容器有很多种操作函数，每个练习只能尽可能多的展示出来。

string ：字符串容器

/** string类的原型:* class string* {*      public:*          string(const char *str=NULL);//构造函数*          string(const string &other); //拷贝构造函数*          ~string();//析构函数*      private:*          char *m_data;//存放字符串* }* */
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main(int argc,char *grgv[])
{string str1 = "test string";cout << "str1:" << str1 << endl;string str2(str1);//string str2 = str1;//与上面相同，拷贝构造cout << "str2:" << str2 << endl;str1.append(" other");//尾部追加字符串，若要追加字符，用push_back()cout << "append \" other\":" << str1 << endl;str1.insert(0," insert ");//在0位置插入字符串cout << "insert \"insert \":" << str1 << endl;str1.replace(str1.find("test"),4,"replace");//找到str1中"test"字符串，从"t"开始替换4个为“replace”cout << "repalce \"test\":" << str1 << endl;string::iterator it;//string的迭代器cout << "iterator output:";for(it = str1.begin();it < str1.end();it++)//迭代器遍历str1{cout << *it;}cout << endl;
}

vector ：向量

对于vector、list、deque三种容器：（摘自CSDN论坛）
（1）如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector
（2）如果你需要大量的插入和删除，而不关心随机存取，则应使用list
（3）如果你需要随机存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque

vector是很常用的容器，类似C语言中的单向链表。
vector可以用来实现队列、栈等常用数据类型。
vector实现队列：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;template <class T>
class Queue{//队列，先入先出的结构private:vector<T> elems;public:void push(T const& e)//入队,队尾插入{elems.push_back(e);cout << "into queue:" << elems.back() << endl;}void pop()//出队，队头部删除{if(elems.empty())//队列已空throw out_of_range("Queue::pop():empty queue!");cout << "out queue:" << elems.front() << endl;elems.erase(elems.begin());//擦除头部元素}bool empty()//队列判空{return elems.empty();}
};int main(int argc,char *argv[])
{Queue<int> testQueue;testQueue.push(1);testQueue.push(2);testQueue.push(3);testQueue.pop();testQueue.pop();testQueue.pop();testQueue.pop();return 0;
}

vector实现栈：

#include<iostream>
#include<vector>using namespace std;template <class T>
class Stack{//栈，先进后出，只有栈顶元素可见private:vector<T> elems;public:void push(T const& e)//入栈{elems.push_back(e);//尾部插入}void pop() //出栈{if(elems.empty())throw out_of_range("Stack::pop():stack empty!");elems.pop_back();}T top() const//返回栈顶元素{if(elems.empty())throw out_of_range("Stack::pop():stack empty!");return elems.back();}bool empty(){return elems.empty();}
};int main(int argc,char *argv[])
{Stack<int> stack;stack.push(1);stack.push(2);stack.push(3);cout << "stack top :" << stack.top() << endl;stack.pop();cout << "stack top :" << stack.top() << endl;stack.pop();cout << "stack top :" << stack.top() << endl;return 0;
}

list ：双向链表容器

list实现队列：

#include<iostream>
#include<list>using namespace std;template <class T>
class Queue//队列，先进先出
{private:list<T> elems;public:void push(T const& e)//入队{elems.push_back(e);cout << "queue input:" << elems.back() << endl;}void pop()//出队{if(elems.empty())throw out_of_range("Queue::pop():queue empty!");cout << "queue output:" << elems.front() << endl;elems.erase(elems.begin());}bool empty()//队列判空{return elems.empty();}
};int main(int argc,char *argv[])
{Queue<int> q;q.push(1);q.push(2);q.push(3);q.pop();q.pop();q.pop();q.pop();return 0;
}

queue ：队列容器

stack ：栈容器

deque ：双端队列容器

双端队列实现栈：

#include<iostream>
#include<deque>using namespace std;template <class T>
class Stack//栈，先进后出
{private:deque<T> elems;public:void push(T const& e)//入栈{elems.push_back(e);cout << "stack in:" << elems.back() << endl;}void pop()//出栈{if(elems.empty())throw out_of_range("Stack::pop():stack empty!");cout << "stack out:" << elems.back() << endl;elems.pop_back();}T top() const //返回栈顶元素{if(elems.empty())throw out_of_range("Stack::pop():stack empty!");return elems.back();}bool empty()//栈判空{return elems.empty();}
};int main(int argc,char *argv[])
{Stack<int> s;s.push(1);s.push(2);s.push(3);s.push(4);s.push(5);s.pop();s.pop();cout << "empty stack:" << s.empty() << endl;cout << "top elem of stack:" << s.top() << endl;return 0;
}

priority_queue ：按值排序的队列容器。

set ：集合容器。

multiset ：允许出现重复元素的集合容器。

map ：关联数组容器。

map容器提供了一对一的关系（key->value），内部按照key值升序排列。

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>using namespace std;int main(int argc,char *argv[])
{map<int,string> m;m.insert(pair<int,string>(11,"first"));//插入键值对m.insert(pair<int,string>(12,"second"));m.insert(pair<int,string>(13,"third"));m.insert(pair<int,string>(14,"fourth"));m.insert(pair<int,string>(15,"fifth"));m[16]="sixth";//另一种键值对插入方式map<int,string>::iterator it;for(it = m.begin();it != m.end();it++)//迭代器遍历map容器{cout << it->first << "->" << it->second << endl;}map<int,string>::iterator find_it;find_it = m.find(11);//按key=11查找元素if(find_it == m.end())//没有搜索到cout << "no this elem in map" << endl;cout << "find elem:" << find_it->first << "->" << find_it->second << endl;map<int,string>::iterator erase_it;erase_it = m.find(14);if(erase_it == m.end())cout << "no this elem in map" << endl;m.erase(erase_it);//删除key=14的元素for(erase_it = m.begin();erase_it != m.end();erase_it++)//迭代器遍历map容器{cout << erase_it->first << "->" << erase_it->second << endl;}return 0;
}

multimap ：允许出现重复 key 值的关联数组容器。

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