C++学习笔记（十八）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++学习笔记（十八）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、STL初识

1. STL的诞生

1）长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西

2）C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升

3）大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准，导致被迫从事大量重复工作

4）为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了STL

2. STL基本概念

1）STL（Standard Template Library，标准模板库）

2）STL从广义上分为：容器（container）、算法（algorithm）、迭代器（iterator）

3）容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接

3. STL六大组件

STL大体分为六大组件，分别是：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器

1）容器：各种数据结构，如：vector、list、deque、set、map等，用来存放数据。

2）算法：各种常用的算法，如：sort、find、copy、for_each等。

3）迭代器：扮演了容器与算法之间的粘合剂。

4）仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。

5）适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。

6）空间配置器：负责空间的配置与管理。

4. STL中容器、算法、迭代器

容器：置物之所也

STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构：数组，链表，树，栈，队列，集合，映射表等

这些容器分为序列式容器和关联式容器两种：

序列式容器：强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置

关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

算法：问题之解也

有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科叫做算法（algorithms）

算法分为：质变算法和非质变算法

质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如：拷贝、替换、删除等

非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如：查找、计数、遍历、寻找极值等

迭代器：容器和算法之间的粘合剂

提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。

每个容器都是自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似于指针，初学阶段可以先理解迭代器为指针

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读，支持++、==、！=
输出迭代器	对数据的只写访问	只写，支持++
前向迭代器	读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、！=
双向迭代器	读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、--
随机访问迭代器	读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器

5. 容器算法迭代器初识

了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为Vector，可以理解维数组

5.1 Vector存放内置数据类型

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // 标准算法头文件

using namespace std;

void myPrint(int val)
{
	cout << val << endl;
}

void test()
{
	// 创建一个vector容器，数组
	vector<int> v;

	// 向容器中插入数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);

	// 通过迭代器访问容器中的数据
	vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); // 起始迭代器 指向容器中第一个元素
	vector<int>::iterator itEnd = v.end(); // 结束迭代器 指向容器中最后一个元素的下一个位置

	// 第一种遍历方式
	while (itBegin != itEnd)
	{
		cout << *itBegin << endl;
		itBegin++;
	}

	// 第二种遍历方式
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << endl;
	}

	// 第三种遍历方式 利用STL提供的遍历算法
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test();
	return 0;
}

5.2 Vector存放自定义数据类型

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01()
{
	// 创建一个vector容器存放自定义数据类型
	vector<Person> v;

	// 创建数据
	Person p1("刘备", 60);
	Person p2("关羽", 50);
	Person p3("张飞", 40);
	Person p4("赵云", 30);

	// 向容器中插入数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	// 遍历数据
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << "姓名:" << (*it).m_Name << "\t" << "年龄:" << it->m_Age << endl;
	}
}

void test02()
{
	// 创建一个vector容器存放自定义数据类型
	vector<Person*> v;

	// 创建数据
	Person p1("刘备", 60);
	Person p2("关羽", 50);
	Person p3("张飞", 40);
	Person p4("赵云", 30);

	// 向容器中插入数据
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);

	// 遍历数据
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << "姓名:" << (*(*it)).m_Name << "\t" << "年龄:" << (*it)->m_Age << endl;
	}
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	cout << "---------test01---------" << endl;
	test01();
	cout << "---------test02---------" << endl;
	test02();
	return 0;
}

5.3 Vector容器嵌套容器

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void test()
{
	// 创建一个vector容器存放vector
	vector<vector<int>> v;

	// 创建小容器
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;

	// 向小容器中添加数据
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i+5);
		v3.push_back(i+10);
		v4.push_back(i+15);
	}

	// 将小容器插入到大容器中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

	// 遍历数据
	for (vector<vector<int>>::iterator it1 = v.begin(); it1 != v.end(); it1++)
	{
		// (*it) —— 容器 vector<int>
		for (vector<int>::iterator it2 = (*it1).begin(); it2 != (*it1).end(); it2++)
		{
			cout << *it2 << "\t";
		}
		cout << endl;
	}
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test();
	return 0;
}

二、string容器

1. string容器的基本概念

本质：

string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类

string和char *的区别：

char *是一个指针

string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*型的容器

特点：

string类内部封装了很多成员方法

例如：查找find、拷贝copy、删除delete、替换replace、插入insert

string管理char*所分配的内存，不用担心赋值越界和取值越界等，由类内部进行负责

2. string构造函数

构造函数原型：

string(); // 创建一个空的字符串例如：string str;

string(const char* s); // 使用字符串s初始化

string(const string& str); // 使用一个string对象初始化另一个string对象

string(int n, char c); // 使用n个字符c初始化

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void test()
{
	string s1; // 默认构造

	const char* str = "hello world";
	string s2(str);

	cout << "s2 = " << s2 << endl;

	string s3(s2);
	cout << "s3 = " << s3 << endl;

	string s4(10, 'a');
	cout << "s4 = " << s4 << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test();
	return 0;
}

3. string赋值操作

赋值的函数原型：

string& operator=(const char* s); // char*类型字符串赋值给当前的字符串

string& operator=(const string &s); // 把字符串s赋值给当前的字符串

string& operator=(char c); // 字符赋值给当前的字符串

string& assign(const char *s); // 把字符串s赋值给当前的字符串

string& assign(const char *s, int n); // 把字符串s的前n个字符赋值给当前的字符串

string& assign(const string &s); // 把字符串s赋值给当前的字符串

string& assign(int n, char c); // 用n个字符c赋值给当前的字符串

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test()
{
	string str1;
	str1 = "hello world!";
	cout << str1 << endl;

	string str2;
	str2 = str1;
	cout << str2 << endl;

	string str3;
	str3 = 'a';
	cout << str3 << endl;

	string str4;
	str4.assign("hello C++");
	cout << str4 << endl;

	string str5;
	str5.assign("hello C++", 5);
	cout << str5 << endl;

	string str6;
	str6.assign(str4);
	cout << str6 << endl;

	string str7;
	str7.assign(5, 'a');
	cout << str7 << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test();
	return 0;
}

总结：string的赋值方式有很多，operator=这种方式是比较实用的

4. string字符串拼接

函数原型：

string& operator+=(const char* str); // 重载+=操作符

string& operator+=(const char c); // 重载+=操作符

string& operator+=(const string& str); // 重载+=操作符

string& append(const char *s); // 把字符串s连接到当前字符串结尾

string& append(const char *s， int n); // 把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾

string& append(const string &s); // 同operator+=(const string& str)

string& append(const string &s, int pos, int n); // 字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test()
{
	string str1;
	str1 = "Hello ";

	str1 += "C++";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	str1 += '!';
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2;
	string str3;
	str2.assign("Hello ");
	str3.assign("C++!");
	str2 += str3;
	cout << "str2 = " << str2 << endl;

	string str4;
	string str5;
	str4.assign("Hello ");
	str5.assign("C++!");
	str4.append(str5);
	cout << "str4 = " << str4 << endl;

	string str6;
	str6.assign("Hello");
	str6.append(" C++!", 2);
	cout << "str6 = " << str6 << endl;

	string str7;
	string str8;
	str7.assign("Hello ");
	str8.assign("C++!");
	str7.append(str8);
	cout << "str7 = " << str7 << endl;

	string str9;
	string str10;
	str9.assign("Hello ");
	str10.assign("C++!");
	str9.append(str10,2,2);
	cout << "str9 = " << str9 << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test();
	return 0;
}

5. string查找和替换

查找：查找指定字符串是否存在

替换：在指定位置替换字符串

函数原型：

int find(const string& str, int pos = 0) const; // 查找str第一次出现的位置，从pos开始查找

int find(const char* s, int pos = 0) const; // 查找s第一次出现的位置，从pos开始查找

int find(const char* s, int pos, int n) const; // 从pos位置查找s的前n个字符第一次出现的位置

int find(const char c, int pos = 0) const; // 查找字符c第一次出现的位置

int rfind(const string& str, int pos = npos) const; // 查找str最后一次的位置，从pos开始查找

int rfind(const char* s, int pos = npos) const; // 查找s最后一次出现的位置，从pos开始查找

int rfind(const char* s, int pos, int n) const; // 从pos开始查找s的前n个字符最后一次出现的位置

int rfind(const char c, int pos = 0) const; // 查找字符c最后一次出现的位置

string& replace(int pos, int n, const string& str); // 替换从pos开始n个字符为字符串str

string& replace(int pos, int n, const char* s); // 替换从pos开始的n个字符为字符串s

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// 1. 查找
void test01()
{
	string str1 = "abcdefghide";
	int pos1 = str1.find("de");
	if (pos1 == -1)
	{
		cout << "未找到指定字符串..." << endl;
	}
	else
	{
		cout << "pos1 = " << pos1 << endl;
	}

	// find是从左往右找，rfind是从右往左找
	int pos2 = str1.rfind("de");
	if (pos1 == -1)
	{
		cout << "未找到指定字符串..." << endl;
	}
	else
	{
		cout << "pos2 = " << pos2 << endl;
	}
}

// 2.替换
void test02()
{
	string str1 = "abcdefghide";
	// 从1号位置起三个字符替换为“1111”
	str1.replace(1, 3, "1111");
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test01();
	test02();
	return 0;
}

总结：

1. find查找是从左往右，rfind是从右往左

2. find找到字符串返回查找的第一个字符的位置，找不到返回-1

3. replace在替换时，需要指定从哪个位置开始，多少个字符，替换成什么样的字符串

6. string字符串比较

字符串比较是按字符的ASCLL码进行对比

＝　返回　０

＞　返回　１

＜　返回　－１

函数原型：

int compare(const string& str) const; // 与字符串str比较

int find(const char* str) const; // 与字符串str比较

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test01()
{
	string str1 = "hello";
	string str2 = "hello";
	if (!str1.compare(str2))
	{
		cout << "str1 = str2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "str1 != str2" << endl;
	}
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test01();
	return 0;
}

总结：字符串对比主要勇士比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小意义并不是很大

7. string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

char& operator[](int n); // 通过[]方式获取字符

char& at(int n); // 通过at方法获取字符

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello world";
	
	// 通过[]方式访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 通过at方式访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	// 修改单个字符
	str[8] = 'u';
	str.at(9) = 'n';
	cout << str << endl;

}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test01();
	return 0;
}

8. string插入与删除

函数原型:

string& insert(int pos, const char* s); // 插入字符串

string& insert(int pos, const string& str); // 插入字符串

string& insert(int pos, int n, char c); // 在指定位置插入n个字符c

string& erase(int pos, int n = npos); // 删除从pos开始的n个字符

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello world";
	
	str.insert(1, "123");
	cout << "str = " << str << endl;

	str.erase(1, 3);
	cout << "str = " << str << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test01();
	return 0;
}

9. string子串

从字符串中获取想要的子串

函数原型:

string substr(int pos = 0; int n = npos) const; // 返回由pos开始的n个字符组成的字符串文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-809621.html

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test01()
{
	string str = "hello world";
	
	string sub_str = str.substr(0, 5);
	cout << "sub_str = " << sub_str << endl;
}

// 使用操作
void test02()
{
	string email = "zhangsan@163.com";
	int pos = email.find("@");
	string userName = email.substr(0, pos);
	cout << "user_name: " << userName << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	test01();
	test02();
	return 0;
}

到了这里，关于C++学习笔记（十八）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！