C++学习笔记53：泛型程序设计与C++标准模板库

泛型程序设计的基本概念

编写不依赖于具体数据类型的程序

将算法从特定的数据结构中抽象出来，成为通用的

C++模板为泛型编程程序设计奠定了关键的基础

模型：符合一个概念的数据类型称为该概念的模型，例如：
int型是Comparable概念的模型；

静态数据类型不是Assignable概念的模型（无法用“=”给整个静态数组赋值）

用概念做模板参数名

很多STL的实现代码都是使用概念来命名模板参数的

为概念赋予一个名称，并使用这个名称作为模板参数名

表示insertionSort这样的一个函数模板的原型：

template <class Sortable> void insertionSort(Sortable a[], int n);

迭代器

迭代器是算法与容器的桥梁

　　迭代器用作访问容器的元素

　　算法不直接操作容器中的数据，而是通过迭代器间接操作；

输入迭代器与输出迭代器

输入迭代器

istream_iterator<T>

以输入流（如cin）为参数构造

可用*（p++）获得下一个输入的元素

输出流迭代器

ostream_iterator<T>

构造时需要提供输出流（如cout）

可用(*p++) = x 将x输出到输出流

两者都属于适配器

适配器是用来为已有对象提供新的接口的对象

输入流适配器和输出流适配器为流对象提供了迭代器的接口

#include <iterator>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

double square(double x)
{
    return x * x;
}

int main()
{
    transform(istream_iterator<double>(cin), istream_iterator<double>(),
        ostream_iterator<double>(cout, "\t"), square);
    cout << endl;
    return ;
}

迭代器的辅助函数

advance(p,n)

对p执行n次自增操作

distance(first,last)

计算两个迭代器first和last的距离，即对first执行多少次++操作后first==last

容器的通用功能

相关数据类型（S表示容器类型）

S::iterator:指向容器元素的迭代器类型

S::const_iterator:常迭代器类型

随机访问容器

随机访问容器支持对容器元素进行随机访问

s[n]:获得容器s的第n个元素

顺序容器的特征

顺序容器：向量，双端队列，列表，单向列表，数组

向量：

特点：一个可以扩展的动态数组，随机访问，在尾部插入和删除元素比较快

双端队列

在两端插入或者删除元素比较快

在中间插入或者删除元素比较慢

随机访问比较快，但比向量容器慢

列表

在任意位置插入和删除元素狠快

不支持随机访问

顺序容器的比较

1.大量随机访问，且一般向容器尾添加元素，选择vector

注释：不能用下标形式给vector对象赋值，下标形式只能获取值；

2.少量随机访问，两端插入和删除元素，选择deque

3.无随机访问，中间插入或删除元素，选择list,或forward_list

顺序容器的插入迭代器和适配器

顺序容器的插入迭代器

用于向容器头部，尾部，或者中间指定位置插入元素的迭代器

包括前插迭代器（frontinserter），后插迭代器（backinserter）,任意位置插入迭代器（inserter）

list<int> s;

back_inserter iter(s);

*(iter++)  = 5;//通过iter把5插入s末尾

栈和队列模板

栈模板

template<class T, class Sequence = deque<T> > class stack;

队列模板

template<class T,class FrontInsertionSequence = deque<T> > class queue;

栈可以用任何一种顺序容器作为基础容器，而队列只允许用前插顺序容器（双端队列或列表）

优先级队列

优先级队列也像栈和队列一样支持元素的压入和弹出，但元素弹出的顺序和元素的大小有关，每次弹出的总是容器中最“大”的一个元素；

template <class T,class Sequence = vector<T> > class priority_queue;

优先级队列的基础容器必须是支持随机访问的顺序容器；