C++学习笔记（八）

Oreo! 2021/12/29 C++

# 一、初识STL

建议一种可以重复利用的东西
C++的面向对象和泛型编程的思想目的就是复用性的提升
多数情况下，数据结构和算法都没有一套标准，导致被迫从事大量的重复工作
为了建立数据结构和算法的一套标准，于是诞生了STL

# 1.1基本概念

STL全称为standard template library，标准模板库

STL从广义上可以分为：容器（container）、算法（algorithm）、迭代器（iterator）

容器和算法之间可以通过迭代器进行无缝连接

STL几乎所有的代码都采用了模板类和模板函数

# 1.2STL六大组件

容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等等，用于存放数据
算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等等
迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂
仿函数：行为类似函数，可以作为算法的各种策略
适配器：一种用来修饰容器或者放函数或者迭代器接口的东西
空间配置器：负责空间的配置和管理

# 1.3容器、算法和迭代器

# 1.3.1容器

容器：用于存放数据，将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构有：数组、链表、树、栈、队列、集合、映射表等等

这些容器又被分为了序列式容器和关联式容器：

序列式容器：强调的是值的排序，序列式容器中每个元素均有固定的位置
关联式容器：二叉树结构，各个元素之间没有严格的物理上的顺序关系

# 1.3.2算法

算法：用于解决数据之间的处理逻辑，通过有限的步骤解决逻辑或数学上的问题

算法分为了质变算法和非质变算法：

质变算法：运算过程中会更该区间内元素间的内容，例如拷贝、替换、删除等等
非质变算法：指的是运算过程中不会更该区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、查找极值等等

# 1.3.3迭代器

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中包含的各个元素，而不需要暴露该容器中内部的表现方式

每个容器都有自己专属的迭代器

迭代器的使用非常类似于指针，可以将迭代器理解为一种指针

常用的迭代器为双向迭代器和随机访问迭代器

# 二、string容器

# 2.1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*的区别在于char*是一个指针，另外string是一个类，类的内部封装了char*，用于管理这个字符串，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，拷贝，删除，替换，插入等等

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

# 2.2string构造函数

string();创建一个空的字符串，例如：string str;
string(const char* s);使用字符串s进行初始化
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进行初始化

#include "iostream"
#include "string"
using namespace std;

int main() {
    string str_01; // 默认构造

    const char* str = "Hello World";
    string str_02(str); // 使用字符串s进行初始化
    cout << str_02 << endl;

    string str_03(str_02); // 拷贝构造
    cout << str_03 << endl;

    string str_04(10, 'a'); // n个字符初始化
    cout << str_04 << endl;
}

# 2.3string赋值

string& operator = (const char* s);将char类型的字符串赋值给当前的字符串
string& operator = (const string& s);将字符串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);将字符串s赋值给当前的字符串
string& assign(const char* s, int n);将字符串s的前n个字符赋值给当前的字符串
string& assign(const string &s);将字符串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;

int main() {
    string str_01;

    str_01 = "Hello World";
    cout << str_01 << endl;

    string str_02;
    str_02 = str_01;
    cout << str_02 << endl;

    str_01 = 'a';
    cout << str_01 << endl;

    str_01.assign("Hello Cpp");
    cout << str_01 << endl;

    str_01.assign("Hello Cpp", 5);
    cout << str_01 << endl;

    str_01.assign(str_02);
    cout << str_01 << endl;

    str_01.assign(10, 'a');
    cout << str_01 << endl;
}

# 2.4字符串拼接

string& operatort += (const char* str);重载+=操作符
stringg 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)
stringg 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

# 2.5查找与替换

查找：

int find(const string& str, int pos -e) const;查找str第一次出现位置从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const;查找5第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const;从pos位置直找s的前几个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const;查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const;查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const;查s最后一次出现位置从pos开始查找
int rfind (const char* s, int pos, int n) const;从pos直找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const;查找字符c最后一次出现位置

替换：

string& replace(int pos, int n, const string& str);营换从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

# 2.6string字符串比较

字符串之间的比较按照字符串的ASCII码进行比较

相等则返回0，大于则返回1，小于返回-1

int compare(const string &s) const;
int compare(const char *s) const;

# 2.7字符获取

char& operator[](int n);通过[]的方式获取单个字符
char& at(int n);通过at方法获取单个字符

# 2.8插入与删除

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

# 2.9截取子串

string substring(int pos = 0, int n = npos) const;返回从pos开始的n个字符串组成的子串

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