泛型编程和STL基础学习(C++)(未完待续)
生活随笔
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泛型编程和STL基础学习(C++)(未完待续)
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
一往情深深幾許,深山夕照深秋雨。泛型編程:函數(shù)模板和類模板函數(shù)模板:
template<typename T> //typename也可使用class
void func(T &a){}兩種方式使用模板:1、自動(dòng)類型推導(dǎo)func(a)2、顯式指定類型func<int>(a)模板的目的是為了提高代碼的復(fù)用性,將類型參數(shù)化
注意事項(xiàng):·自動(dòng)類型推導(dǎo),必須推導(dǎo)出一致數(shù)據(jù)類型T,才可以使用·模板必須要確定出T的數(shù)據(jù)類型,才可以使用普通函數(shù)和模板的區(qū)別:自動(dòng)類型推導(dǎo) 不會(huì)發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換顯式制定類型 會(huì)發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換普通函數(shù)和模板函數(shù)的調(diào)用規(guī)則·如果函數(shù)模板和普通函數(shù)都可以實(shí)現(xiàn),優(yōu)先調(diào)用普通函數(shù)·可以通過空模板參數(shù)列表來強(qiáng)制調(diào)用函數(shù)模板·函數(shù)模板也可以發(fā)生重載·如果函數(shù)模板可以產(chǎn)生更好的匹配,優(yōu)先調(diào)用函數(shù)模板 模板的局限性:模板并不是萬能的,有些特定數(shù)據(jù)類型,需要用具體化方式做特殊實(shí)現(xiàn)·利用具體化的模板,可以解決自定義類型的通用化·學(xué)習(xí)模板并不是為了寫模板,而是在STL能夠運(yùn)用系統(tǒng)提供的模板 類模板:·建立一個(gè)通用類,類中的成員 數(shù)據(jù)類型可以不具體制定,用一個(gè)虛擬的類型來代表template<typename T>類template<class NameType, class AgeType>class Person{public:Person(NameType name, AgeType age){this -> m_Name = name;this -> m_Age = age;}NameType m_Name;AgeType m_Age;}void test(){Person<string, int>p1("suwukong", 999);}類模板與函數(shù)模板的區(qū)別:·類模板沒有自動(dòng)推導(dǎo)的使用方式·類模板在模板參數(shù)列表中可以有默認(rèn)參數(shù)類模板中成員函數(shù)的創(chuàng)建時(shí)機(jī):一開始并不創(chuàng)建在調(diào)用的時(shí)候才會(huì)被創(chuàng)建類模板對(duì)象做函數(shù)參數(shù)類模板實(shí)例化出的對(duì)象,向函數(shù)傳參的方式一共有三種傳入方式:1、指定傳入的類型 --直接顯示對(duì)象的數(shù)據(jù)類型2、參數(shù)模板化 --將對(duì)象的參數(shù)變?yōu)槟0暹M(jìn)行傳遞3、整個(gè)類模板化 --將這個(gè)對(duì)象類型 模板化進(jìn)行傳遞類模板與繼承:·當(dāng)子類繼承的父類是一個(gè)類模板時(shí),子類在聲明的時(shí)候,要指定出父類中T的類型·如果不指定,編譯器無法給子類分配內(nèi)存·如果想靈活指定出父類中T的類型。子類也需要變?yōu)轭惸0孱惸0宄蓡T函數(shù)類外實(shí)現(xiàn):類模板分文件編寫:
問題:類模板中成員函數(shù)創(chuàng)建時(shí)機(jī)是在調(diào)用階段,導(dǎo)致分文件編寫時(shí)鏈接不到
解決:·一、直接包含.cpp 源文件·二、將聲明和實(shí)現(xiàn)寫到同一個(gè)文件中,并更改后綴名為.hpp,hpp是約定名稱,并不是強(qiáng)制***********************************************************
面向?qū)ο?#xff1a;封裝,繼承和多態(tài)
STL
·standard Template Library
·STL從廣義上分為:容器(container)算法(algorithm)迭代器(iterator)
·容器和算法之間通過迭代器進(jìn)行無縫連接
·STL幾乎所有的代碼都采用了模板類或者模板函數(shù)STL六大組件:容器、算法、迭代器、仿函數(shù)、適配器、空間配置器容器:就是講運(yùn)用最廣泛的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)出來·序列式容器強(qiáng)調(diào)值得排序,序列式容器中的每個(gè)元素均有固定的位置·關(guān)聯(lián)式容器二叉樹結(jié)構(gòu),各元素之間沒有嚴(yán)格的物理上的順序關(guān)系
算法:有限的步驟,解決邏輯或數(shù)學(xué)上的問題,這一門學(xué)科我們叫做算法(algorithm) ·質(zhì)變算法是指運(yùn)算過程中會(huì)更改區(qū)間內(nèi)元素的內(nèi)容,例如拷貝、替換、刪除等等非質(zhì)變算法是指運(yùn)算過程中不會(huì)更改區(qū)間內(nèi)元素的內(nèi)容,例如查找、計(jì)數(shù)、遍歷、尋找極值等等
迭代器:提供一種方法,使之能夠依序?qū)ぴL某個(gè)容器所含的各個(gè)元素,二又不暴露該容器內(nèi)部的表示方式string容器
本質(zhì):·string是C++風(fēng)格的字符串,而string本質(zhì)上是一個(gè)類
string和char*的區(qū)別:·char*是一個(gè)指針 ·string是一個(gè)類,類內(nèi) 不封裝了char*,管理這個(gè)字符串,是一個(gè)char*型的容器。
特點(diǎn):string類內(nèi)部封裝了很多成員方法例如:查找find,拷貝copy,刪除delete,替換replace, 插入insertstring 管理char* 所分配的內(nèi)存,不用擔(dān)心復(fù)制越界和取值越界等,由類內(nèi)部進(jìn)行負(fù)責(zé)構(gòu)造函數(shù):
string(); //創(chuàng)建一個(gè)空的字符串,例如:string str;
string(const char* s); //使用字符串初始化
string(const string& str); //使用一個(gè)string對(duì)象初始化里另一個(gè)string對(duì)象
string(int n, char c); //使用n個(gè)字符c初始化 string賦值操作:
string & operator=(const char* s); //char*類型字符串 賦值給當(dāng)前的字符串
string & operator=(const string &s); //把字符串s賦值給當(dāng)前的字符串
string & operator=(char c); //把字符賦值給當(dāng)前的字符串
string & assign(const char* s); //把字符串s賦值給當(dāng)前的字符串
string & assign(const char* s, int n); //把字符串s的前n個(gè)字符賦值給當(dāng)前的字符串
string & assign(const string &s); //把字符串s賦值給當(dāng)前的字符串
string & assign(int n, char c); //用n個(gè)字符c賦值給當(dāng)前的字符串string查找和替換:
int find(const string & str, int pos = 0)const; //查找str第一次出現(xiàn)的位置,從pos開始查找
int find(const char* s, int pos = 0)const; //查找s第一次出現(xiàn)的位置,從pos開始查找
int find(const char* s, int pos, int n)const; //從pos查找s的前n個(gè)字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0)const; //查找字符c第一次出現(xiàn)的位置,從pos開始查找
int rfind(const string & str, int pos = npos)const; //查找str最后一次出現(xiàn)的位置,從pos開始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos)const; //查找s最后一次出現(xiàn)的位置,從pos開始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n)const; //從pos查找s的前n個(gè)字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0)const; //查找字符c最后一次出現(xiàn)的位置,從pos開始查找
string & replace(int pos, int n, const string & str); //替換從pos開始n個(gè)字符為字符串str
string & replace(int pos, int n, const char* s); //替換從pos開始n個(gè)字符為字符串sstring字符串比較:
int compare(const string & s) const; //與字符串s比較,相等則返回 0
int compare(const char* s) const; //與字符串s比較string字符存取:
char & operator[](int n); //通過[]方式獲取字符
char & at(int n); //通過at方式獲取字符string插入和刪除:
string & insert(int pos, const char*s); //在pos處插入字符串
string & insert(int pos, const string & str); //在pos處插入字符串
string & insert(int pos, int n ,char c); //在pos處插入n個(gè)c字符
string & erase(int pos, int n = npos); //刪除pos開始的n個(gè)字符string子串:
string substr(int pos = 0; int n = npos) const; //返回有pos開始的n個(gè)字符組成的字符串vector容器:
vector構(gòu)造函數(shù):
vector<T> v; //采用模板實(shí)現(xiàn)類實(shí)現(xiàn),默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
vector(v.begin(), v.end()); //將v[begin(), end())區(qū)間中的元素拷貝給本身
vector(n, elem); //構(gòu)造函數(shù)將n個(gè)elem拷貝給本身
vector(const vector & vec); //拷貝構(gòu)造函數(shù)vector賦值操作:
vector & operator=(const vector &vec); //重載等號(hào)操作符
assign(beg,end); //將[beg,end)區(qū)間中的數(shù)據(jù)拷貝賦值給本身
assign(n,ele); //將n個(gè)elem拷貝賦值給本身vector容量和大小:
empty(); //判斷容器是否為空;
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中的個(gè)數(shù)
resize(int num); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以默認(rèn)值0填充新位置//如果容器變短,則末尾超出容器長度的元素被刪除
resize(int num, elem); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以elem值填充新位置//如果容器變短,則末尾超出容器長度的元素被刪除vector插入和刪除:
push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //刪除最后一個(gè)元素
insert(const_iterator pos, ele);//迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int n,ele); //迭代器指向位置pos插入n個(gè)元素ele
erase(const_iterator pos); //刪除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end) //刪除迭代器從start到end之間的元素
clear(); //刪除容器中所有的元素vector數(shù)據(jù)存取:
at(int idx); //返回索引idx所指的數(shù)據(jù)
operator[]; //返回索引idx所指的數(shù)據(jù)
front(); //返回容器中第一個(gè)數(shù)據(jù)
back(); //返回容器中最后一個(gè)數(shù)據(jù)元素vector互換容器:
swap(vec); //將vec與本身的元素互換
vector<int>(vec).swap(vec) //收縮內(nèi)存 vector預(yù)留空間:
reserve(int len); //容器預(yù)留len個(gè)元素長度,預(yù)留位置不初始化,元素不可訪問deque容器:·雙端隊(duì)列??梢詫?duì)頭端和尾部進(jìn)行插入刪除操作
deque與vector的區(qū)別:·vector對(duì)于頭部插入刪除效率低,數(shù)據(jù)量越大,效率越低·deque相對(duì)而言,對(duì)頭部的插入刪除速度比vector快·vector訪問元素的速度會(huì)比deque快,這和兩者的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)有關(guān)deque內(nèi)部工作原理:deque內(nèi)部有個(gè)中控器,維護(hù)每段緩沖區(qū)中的內(nèi)容,緩沖區(qū)中存放真實(shí)數(shù)據(jù)中控器維護(hù)的是每個(gè)緩沖區(qū)的地址,使得使用deque時(shí)像一片連續(xù)的內(nèi)存空間·deque容器的迭代器也是支持隨機(jī)訪問的deque構(gòu)造函數(shù):
deque<T> deqT; //采用模板實(shí)現(xiàn)類實(shí)現(xiàn),默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
deque(deq.begin(), deq.end()); //將deq[begin(), end())區(qū)間中的元素拷貝給本身
deque(n, elem); //構(gòu)造函數(shù)將n個(gè)elem拷貝給本身
deque(const deque & deq); //拷貝構(gòu)造函數(shù)vector賦值操作:
deque & operator=(const deque &deq); //重載等號(hào)操作符
assign(beg,end); //將[beg,end)區(qū)間中的數(shù)據(jù)拷貝賦值給本身
assign(n,ele); //將n個(gè)elem拷貝賦值給本身deque和大小: //deque是沒有容量(capacity)的概念的
empty(); //判斷容器是否為空;
size(); //返回容器中的個(gè)數(shù)
resize(int num); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以默認(rèn)值0填充新位置//如果容器變短,則末尾超出容器長度的元素被刪除
resize(int num, elem); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以elem值填充新位置//如果容器變短,則末尾超出容器長度的元素被刪除deque插入和刪除: //pos的位置是迭代器,eg: deque.begin(),deque.end()
push_back(ele); //尾部插入元素ele
push_front(ele); //頭部插入元素ele
pop_back(); //刪除最后一個(gè)元素
pop_front(); //刪除第一個(gè)元素
insert(pos, ele); //在pos位置插入一個(gè)ele元素的拷貝,返回新數(shù)據(jù)的位置
insert(pos, n, ele); //在pos位置插入n個(gè)ele數(shù)據(jù),無返回值
insert(pos, begin, end); //在pos位置插入[begin,end)區(qū)間的數(shù)據(jù),無返回值
clear(); //刪除容器中所有的元素
erase(begin, end) //刪除[begin,end)區(qū)間的數(shù)據(jù),返回下一個(gè)數(shù)據(jù)的位置
erase(pos); // 刪除pos未知的數(shù)據(jù),返回下一個(gè)數(shù)據(jù)的位置 deque數(shù)據(jù)存取:
at(int idx); //返回索引idx所指的數(shù)據(jù)
operator[]; //返回索引idx所指的數(shù)據(jù)
front(); //返回容器中第一個(gè)數(shù)據(jù)
back(); //返回容器中最后一個(gè)數(shù)據(jù)元素deque排序
#include <algorithm>
sort(iterator begin, iterator end) //對(duì)begin到end區(qū)間內(nèi)的元素進(jìn)行排序//對(duì)于支持隨機(jī)訪問的迭代器的容器,都可以利用sort算法直接對(duì)其進(jìn)行排序 stack容器:
概念:stack是一種先進(jìn)后出(First in Last out, FILO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它只有一個(gè)出口常用接口:
構(gòu)造函數(shù):
stack<T> stk; //stack采用模板實(shí)現(xiàn),stack對(duì)象默認(rèn)構(gòu)造形式
stack(const stack &stk); //拷貝構(gòu)造函數(shù)賦值操作:
stack & operator=(const stack &stk); //重載=操作符數(shù)據(jù)存取:
push(elem); //向棧頂添加元素
pop(); //從棧頂移除第一個(gè)元素
top(); //返回棧頂元素
empty(); //判斷堆棧是否為空
size(); //返回棧的大小queue容器:
概念:Queue是一種先進(jìn)先出(First in First out, FIFO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它有連個(gè)出口
常用接口:
構(gòu)造函數(shù):
queue<T> que; //queue采用模板類實(shí)現(xiàn),queue對(duì)象的默認(rèn)構(gòu)造形式
queue(const queue &que); //拷貝構(gòu)造函數(shù)賦值操作:
queue & operator=(const queue &que); //重載=操作符數(shù)據(jù)存取:
push(elem); //往隊(duì)尾添加元素
pop(); //從對(duì)頭移除第一個(gè)元素
back(); //返回最后一個(gè)元素
front(); //返回第一個(gè)元素
empty(); //判斷隊(duì)列是否為空
size(); //返回隊(duì)列大小 list容器:
功能:將數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)
鏈表(list)是一種物理存儲(chǔ)單元上非連續(xù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接實(shí)現(xiàn)的
鏈表的組成:鏈表是由一系列結(jié)點(diǎn)組成
結(jié)點(diǎn)組成:一個(gè)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)域,另一個(gè)是存儲(chǔ)下一個(gè)結(jié)點(diǎn)地址的指針域
STL中的鏈表是一個(gè)雙向循環(huán)列表優(yōu)點(diǎn):采用動(dòng)態(tài)分配,不會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)和溢出鏈表執(zhí)行插入合入刪除操作十分方便,修改指針即可,不需要移動(dòng)大量元素
缺點(diǎn):鏈表靈活,單數(shù)空間(指針域)和時(shí)間(遍歷)額外耗費(fèi)較大
LIst的重要性質(zhì),插入操作和刪除操作都不會(huì)造成原有l(wèi)ist迭代器的失效,這在vector是不成立的。list構(gòu)造函數(shù):
list<T> lst; //list采用模板類實(shí)現(xiàn),對(duì)象的默認(rèn)構(gòu)造形式
list(begin, end); //構(gòu)造函數(shù)將[beg, end)區(qū)間中的元素拷貝給本身。
list(const list &lst); //拷貝構(gòu)造函數(shù)
list(n, elem); //構(gòu)造函數(shù)將n個(gè)elem拷貝給本身
list的賦值和交換:
assign(begin, end); //將[begin, end)區(qū)間中的數(shù)據(jù)拷貝賦值給本身
assign(n, ele); //將n個(gè)elem拷貝賦值給本身
list& operator=(const list &lst); //重載等號(hào)操作符
swap(lst); //將lst與本身元素互換list大小操作:
size(); //返回容器中元素的個(gè)數(shù)
empty(); //判斷容器是否為空
resize(num); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以默認(rèn)值填充新位置//如果容器變短,則末尾長處容器長度的元素被刪除
resize(num ,elem) //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則elem填充新位置//如果容器變短,則末尾長處容器長度的元素被刪除 list插入和刪除:
push_back(elem); //在容器尾部添加一個(gè)元素
pop_back(); //刪除容器中最后一個(gè)元素
push_front(elem); //在容器開頭插入一個(gè)元素
pop_front(); //從容器開頭移除第一個(gè)元素
insert(pos, elem); //在pos位置插入elem元素的拷貝,返回新的數(shù)據(jù)位置
insert(pos, n, elem); //在pos位置插入n個(gè)elem元素的拷貝,無返回值
insert(pos, begin, end);//在pos位置插入[begin, end)區(qū)間的數(shù)據(jù),無返回值
clear(); //移除容器中的所有數(shù)據(jù)
erase(begin, end); //刪除[begin, end)區(qū)間的數(shù)據(jù),返回下一個(gè)數(shù)據(jù)的位置
erase(pos); //刪除pos位置的數(shù)據(jù),返回下一個(gè)數(shù)據(jù)的位置
remove(elem); //刪除容器中所有的與elem值匹配的元素 list數(shù)據(jù)存取,排序,反轉(zhuǎn):
front(); //返回第一個(gè)元素
back(); //返回最后一個(gè)元素
reverse(); //反轉(zhuǎn)鏈表
sort(); //鏈表排序set/multiset容器:
set基本概念:所有元素都會(huì)在插入時(shí)自動(dòng)排序
本質(zhì):set/multiset屬于關(guān)聯(lián)式容器,底層結(jié)構(gòu)是用二叉樹實(shí)現(xiàn)。
set和multiset區(qū)別:set不允許容器中有重復(fù)元素multiset允許容器中有重復(fù)元素set構(gòu)造和賦值:
set<T> st; //默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
set(const set &st); //拷貝構(gòu)造函數(shù)set & operator=(const set &st); //重載等號(hào)操作符 size(); //返回容器中元素的數(shù)目
empty(); //判斷容器是否為空
swap(st); //交換兩個(gè)容器 set插入和刪除:
insert(elem); //在容器中插入元素
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //刪除pos迭代器所指的元素,返回下一個(gè)元素的迭代器
erase(begin, end); //刪除區(qū)間[begin, end)的所有元素,返回下一個(gè)元素的迭代器
erase(ele); //刪除容器中值為ele的元素set查找和統(tǒng)計(jì):
find(key); //查找key是否存在,若存在,返回該鍵的元素的迭代器;若不存在,返回,set.end();
count(key); //統(tǒng)計(jì)key的元素個(gè)數(shù)pair對(duì)組:
pair<type,type> p (value1, value2);
pair<type,type> p = make_pair(value1, value2);set容器排序:
自定義的數(shù)據(jù)類型,都要指定排序規(guī)則
仿函數(shù)map/multimap容器:
map基本概念:map中所有元素都是pairpair中第一個(gè)元素為key(鍵值),起到索引作用,第二個(gè)元素為value(實(shí)值)所有元素都會(huì)根據(jù)元素的鍵值排序
本質(zhì):map/multimap屬于關(guān)聯(lián)式容器,底層結(jié)構(gòu)是二叉樹實(shí)現(xiàn)
優(yōu)點(diǎn):可以根據(jù)key快速找到value值
map和multimap的區(qū)別:map不容許容器中有重復(fù)key值元素multimap允許容器中有重復(fù)的key值元素map構(gòu)造函數(shù)和賦值:
//map中所有元素都是成對(duì)出現(xiàn),插入數(shù)據(jù)的時(shí)候要使用對(duì)組
map<T1, T2> mp; //map默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
map(const map &mp); //拷貝構(gòu)造函數(shù)
map& operator=(const map &mp); //重載等號(hào)操作符map的大小和交換:
size(); //返回容器中元素的數(shù)目
empty(); //判斷容器是否為空
swap(mp); //交換兩個(gè)集合容器map插入和刪除:
insert(elem); //在容器中插入元素elem
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //刪除pos迭代器所指的元素,返回下一個(gè)元素
erase(begin,end); //刪除區(qū)間[begin, end)的所有元素,返回下一個(gè)元素的迭代器
erase(key); //刪除容器中值為key的元素map查找和統(tǒng)計(jì):
find(key); //查找key是否存在,若存在,則返回該鍵的元素的迭代器;若不存在,返回set.end()
cout(key); //統(tǒng)計(jì)key元素的個(gè)數(shù)map容器排序:
map容器默認(rèn)排序規(guī)則為:按照key值進(jìn)行 從小到大排序
利用仿函數(shù),改變排序規(guī)則
*黑馬程序員c++課程學(xué)習(xí)筆記
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的泛型编程和STL基础学习(C++)(未完待续)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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