STL基础篇（适合初学者快速入门）

#include <vector>
#include <iostream>

int main()
{
    std::vector<double> a;
    a.push_back(1);
    a.push_back(2);
    a.push_back(3);
    a.push_back(4);
    a.push_back(5);
	
    for(int i = 0; i < a.size(); ++i)
    {
        std::cout<<a[i]<<std::endl;
    }
    return 0;
}

#include <vector>
#include <iostream>

int main()
{
    std::vector< int > q;
    q.push_back(10);
    q.push_back(11);
    q.push_back(12);
	
    std::vector< int > v;
    for(int i=0; i<5; ++i){
        v.push_back(i);
    }
    std::vector<int>::iterator it = v.begin() + 1;
    it = v.insert(it, 33);
    v.insert(it, q.begin(), q.end());
    it = v.begin() + 3;
    v.insert(it, 3, -1);
    it = v.begin() + 4;
    v.erase(it);
    it = v.begin() + 1;
    v.erase(it, it + 4);
    v.clear();
	
    return 0;
}

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

// 定义函数模板
template<class T>   //template 是关键字，T 表示一种待实例化的类型
//template<typename T>  也是对的
T MAX(T a, T b)// 函数模板，函数名为 max ，此函数有2 个T 类型的参数，返回类型为T
{
	return (a>b)?a:b; 
}
// 在此例实例化的时候，T 可以是多种类型的，int,char,string …

int main()
{
    int x=2,y=6;
    double x1=9.123,y1=12.6543;
    cout<<" 把T 实例化为int:"<<MAX(x,y)<<endl;// 实例化函数模板，把T 实例化为int
    cout<<" 把T 实例化为double:"<<MAX(x1,y1)<<endl;  // 把T 实例化为double

    return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;

// 定义名为ex_class 的类模板
template < typename T>  class ex_class
{
    T value;
public:
    ex_class(T v) { value=v; }
    void set_value(T v) { value=v; }
    T get_value(void) {return value;}
};

//main() 函数中测试ex_class 类模板

int main()
{
    // 测试int 类型数据
    ex_class <int> a(5),b(10);
    cout<<"a.value:"<<a.get_value()<<endl;
    cout<<"b.value:"<<b.get_value()<<endl;
    // 测试char 类型数据
    ex_class <char> ch('A');
    cout<<"ch.value:"<<ch.get_value()<<endl;
    ch.set_value('a');
    cout<<"ch.value:"<<ch.get_value()<<endl;
	
    // 测试double 类型数据
    ex_class <double> x(5.5);
    cout<<"x.value:"<<x.get_value()<<endl;
    x.set_value(7.5);
    cout<<"x.value:"<<x.get_value()<<endl;

    return 0;
}

4.       STL 的组成

STL 有三大核心部分：容器（Container ）、算法（Algorithms ）、迭代器（Iterator ），容器适配器（container adaptor ），函数对象(functor) ，除此之外还有STL 其他标准组件。通俗的讲：

容器：装东西的东西，装水的杯子，装咸水的大海，装人的教室……STL 里的容器是可容纳一些数据的模板类。

算法：就是往杯子里倒水，往大海里排污，从教室里撵人……STL 里的算法，就是处理容器里面数据的方法、操作。

迭代器：往杯子里倒水的水壶，排污的管道，撵人的那个物业管理人员……STL 里的迭代器：遍历容器中数据的对象。对存储于容器中的数据进行处理时，迭代器能从一个成员移向另一个成员。他能按预先定义的顺序在某些容器中的成员间移动。对普通的一维数组、向量、双端队列和列表来说，迭代器是一种指针。

下面让我们来看看专家是怎么说的：

容器（container ）：容器是数据在内存中组织的方法，例如，数组、栈、堆、队列、链表或二叉树（不过这些都不是STL 标准容器）。STL 中的容器是一种存储T （Template ）类型值的有限集合的数据结构, 容器的内部实现一般是类。这些值可以是对象本身，如果数据类型T 代表的是Class 的话。

算法（algorithm ）：算法是应用在容器上以各种方法处理其内容的行为或功能。例如，有对容器内容排序、复制、检索和合并的算法。在STL 中，算法是由模板函数表现的。这些函数不是容器类的成员函数。相反，它们是独立的函数。令人吃惊的特点之一就是其算法如此通用。不仅可以将其用于STL 容器，而且可以用于普通的C ＋＋数组或任何其他应用程序指定的容器。

迭代器(iterator) ：一旦选定一种容器类型和数据行为( 算法) ，那么剩下唯一要他做的就是用迭代器使其相互作用。可以把跌代器看作一个指向容器中元素的普通指针。可以如递增一个指针那样递增迭代器，使其依次指向容器中每一个后继的元素。迭代器是STL 的一个关键部分，因为它将算法和容器连在一起。

下面我将依次介绍STL 的这三个主要组件。

1.        容器

STL 中的容器有顺序容器和关联容器，容器适配器（congtainer adapters ：stack,queue ，priority queue ），位集（bit_set ），串包(string_package) 等等。 
　　在本文中，我将介绍list,vector ，deque 等顺序容器，和set 和multisets,map 和multimaps 等关联容器，一共7 种基本容器类。 
　　顺序容器：顺序容器按照线性排列来存储T 类型值的集合，序列的每个成员都有自己的特有的位置。顺序容器有向量类型、双端队列类型、列表类型三种。

u      基本容器—— 向量

向量（vector 容器类）： ＃include <vector> ， vector 是一种动态数组，是基本数组的类模板。其内部定义了很多基本操作。既然这是一个类，那么它就会有自己的构造函数。vector 类中定义了4 中种构造函数：

·   默认构造函数，构造一个初始长度为0 的空向量，如： vector<int> v1 ;

·   带有单个整形参数的构造函数，此参数描述了向量的初始大小。这个构造函数还有一个可选的参数，这是一个类型为T 的实例，描述了各个向量种各成员的初始值；如： vector<int> v2(n,0 ); 如果预先定义了： n, 他的成员值都被初始化为0 ；

·   复制构造函数，构造一个新的向量，作为已存在的向量的完全复制，如： vector<int> v3(v2) ;

·   带两个常量参数的构造函数，产生初始值为一个区间的向量。区间由一个半开区间 [ first,last ) 来指定。如： vector<int> v4(first,last ）

下面一个例子用的是第四种构造方法，其它的方法读者可以自己试试。

#include <cstring> 
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int ar[10] = {  12, 45, 234, 64, 12, 35, 63, 23, 12, 55  };
char* str = "Hello World";

int main()
{
    vector <int> vec1(ar, ar+10);   // first=ar,last=ar+10, 不包括ar+10
    vector < char > vec2(str,str+strlen(str)); // first=str,last= str+strlen(str),
    cout<<"vec1:"<<endl;                                                             
    // 打印vec1 和vec2 ，const_iterator 是迭代器，后面会讲到
    // 当然，也可以用for (int i=0; i<vec1.size(); i++)cout << vec[i]; 输出
    //size() 是vector 的一个成员函数
    for(vector<int>::const_iterator p=vec1.begin();p!=vec1.end(); ++p)
        cout<<*p;
	
	cout<<'\n'<<"vec2:"<<endl;
	
    for(vector< char >::const_iterator p1=vec2.begin();p1!=vec2.end(); ++p1)
        cout<<*p1;
	
    cout<<'\n';
	
    return 0;
}  

为了帮助理解向量的概念，这里写了一个小例子，其中用到了vector 的成员函数：begin() ，end() ，push_back() ，assign() ，front() ，back() ，erase() ，empty() ，at() ，size() 。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

typedef vector<int> INTVECTOR;// 自定义类型INTVECTOR

// 测试vector 容器的功能

int main()
{
    //vec1 对象初始为空
    INTVECTOR vec1;  
	
    //vec2 对象最初有10 个值为6 的元素  
    INTVECTOR vec2(10,6); 
	
    //vec3 对象最初有3 个值为6 的元素，拷贝构造
    INTVECTOR vec3(vec2.begin(),vec2.begin()+3); 
	
    // 声明一个名为i 的双向迭代器
    INTVECTOR::iterator iter;
	
    // 从前向后显示vec1 中的数据
    cout<<"vec1.begin()--vec1.end():"<<endl;
	
    for (iter =vec1.begin(); iter !=vec1.end(); ++iter)
        cout << *iter << " ";
	
    cout << endl;
	
    // 从前向后显示vec2 中的数据
    cout<<"vec2.begin()--vec2.end():"<<endl;
	
    for (iter =vec2.begin(); iter !=vec2.end(); ++iter)
        cout << *iter << " ";
	
    cout << endl;
	
    // 从前向后显示vec3 中的数据
    cout<<"vec3.begin()--vec3.end():"<<endl;
	
    for (iter =vec3.begin(); iter !=vec3.end(); ++iter)
        cout << *iter << " ";
	
    cout << endl;
	
    // 测试添加和插入成员函数，vector 不支持从前插入
	
    vec1.push_back(2);// 从后面添加一个成员
    vec1.push_back(4);
    vec1.insert(vec1.begin()+1,5);// 在vec1 第一个的位置上插入成员5
	
    // 从vec1 第一的位置开始插入vec3 的所有成员
    vec1.insert(vec1.begin()+1,vec3.begin(),vec3.end());
	
    cout<<"after push() and insert() now the vec1 is:" <<endl;
	
    for (iter =vec1.begin(); iter !=vec1.end(); ++iter)
        cout << *iter << " ";
	
    cout << endl;
	
    // 测试赋值成员函数
    vec2.assign(8,1);   // 重新给vec2 赋值，8 个成员的初始值都为1
	
    cout<<"vec2.assign(8,1):" <<endl;
	
    for (iter =vec2.begin(); iter !=vec2.end(); ++iter)
        cout << *i << " ";
	
    cout << endl;
	
    // 测试引用类函数
    cout<<"vec1.front()="<<vec1.front()<<endl;// vec1 第零个成员
	
    cout<<"vec1.back()="<<vec1.back()<<endl;// vec1 的最后一个成员
	
    cout<<"vec1.at(4)="<<vec1.at(4)<<endl;// vec1 的第五个成员
	
    cout<<"vec1[4]="<<vec1[4]<<endl;
	
    // 测试移出和删除
    vec1.pop_back();// 将最后一个成员移出vec1
    vec1.erase(vec1.begin()+1,vec1.end()-2);// 删除成员
    cout<<"vec1.pop_back() and vec1.erase():" <<endl;
	
    for (iter =vec1.begin(); iter !=vec1.end(); ++iter)
        cout << *i << " ";
	
    cout << endl;
	
    // 显示序列的状态信息
	
    cout<<"vec1.size(): "<<vec1.size()<<endl;// 打印成员个数
	
    cout<<"vec1.empty(): "<<vec1.empty()<<endl;// 判断容器是否为空
	
	return 0;
}  

push_back() 是将数据放入 vector （向量）或 deque （双端队列）的尾部的标准函数。 Insert() 是一个与之类似的函数，然而它在所有容器中都可以使用，但是用法更加复杂。 end() 实际上是取末尾加一，以便让循环正确运行-- 它返回的指针指向最靠近数组界限的数据。

在Java 里面也有向量的概念。Java 中的向量是对象的集合。其中，各元素可以不必同类型，元素可以增加和删除，不能直接加入原始数据类型。

u      双端队列（deque 容器类）：

deque （意即：double queue ，#include<qeque> ）容器类与vector 类似，支持随机访问和快速插入删除，它在容器中某一位置上的操作所花费的是线性时间。与vector 不同的是，deque 还支持从开始端插入数据：push_front() 。此外deque 也不支持与vector 的capacity() 、reserve() 类似的操作。

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

typedef deque<int> INTDEQUE;// 有些人很讨厌这种定义法，呵呵

// 从前向后显示deque 队列的全部元素
void put_deque(const INTDEQUE& deq, char *name)
{
    INTDEQUE::iterator pdeque;// 仍然使用迭代器输出
    cout << "The contents of " << name << " : ";
	
    for(pdeque = deq.begin(); pdeque != deq.end(); ++pdeque)
        cout << *pdeque << " ";// 注意有 "*" 号哦，没有"*" 号的话会报错
	
    cout<<endl;
}

// 测试deqtor 容器的功能

int main()
{
    //deq1 对象初始为空
    INTDEQUE deq1;  
	
    //deq2 对象最初有10 个值为6 的元素 
    INTDEQUE deq2(10,6); 
	
    // 声明一个名为i 的双向迭代器变量
    INTDEQUE::iterator iter;
	
    // 从前向后显示deq1 中的数据
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 从前向后显示deq2 中的数据
    put_deque(deq2,"deq2");
	
    // 从deq1 序列后面添加两个元素
    deq1.push_back(2);
    deq1.push_back(4);
    cout<<"deq1.push_back(2) and deq1.push_back(4):"<<endl;
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 从deq1 序列前面添加两个元素
    deq1.push_front(5);
    deq1.push_front(7);
    cout<<"deq1.push_front(5) and deq1.push_front(7):"<<endl;
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 在deq1 序列中间插入数据
    deq1.insert(deq1.begin()+1,3,9);
    cout<<"deq1.insert(deq1.begin()+1,3,9):"<<endl;
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 测试引用类函数
    cout<<"deq1.at(4)="<<deq1.at(4)<<endl;
    cout<<"deq1[4]="<<deq1[4]<<endl;
    deq1.at(1)=10;
    deq1[2]=12;
	
    cout<<"deq1.at(1)=10 and deq1[2]=12 :"<<endl;
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 从deq1 序列的前后各移去一个元素
    deq1.pop_front();
    deq1.pop_back();
    cout<<"deq1.pop_front() and deq1.pop_back():"<<endl;
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 清除deq1 中的第2 个元素
    deq1.erase(deq1.begin()+1);
    cout<<"deq1.erase(deq1.begin()+1):"<<endl;
    put_deque(deq1,"deq1");
	
    // 对deq2 赋值并显示
    deq2.assign(8,1);
    cout<<"deq2.assign(8,1):"<<endl;
    put_deque(deq2,"deq2");

	return 0;
} 

上面我们演示了deque 如何进行插入删除等操作，像erase(),assign() 是大多数容器都有的操作。关于deque 的其他操作请参阅其他书籍。

u      双向链表（list 容器类）

　list （ #include<list> ），是一种双线性列表，只能顺序访问（从前向后或者从后向前），与前面两种容器类有一个明显的区别就是：它不支持随机访问。要访问表中某个下标处的项需要从表头或表尾处（接近该下标的一端）开始循环。而且缺少下标预算符： operator[] 。

　　同时，list 仍然包涵了erase(),begin(),end(),insert(),push_back(),push_front() 这些基本函数，下面我们来演示一下list 的其他函数功能。merge() ：合并两个排序列表；splice() ：拼接两个列表；sort() ：列表的排序。

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>
using namespace std;

void PrintIt(const list<int>& list)
{
    for(list<int>::iterator iter=list.begin(); iter!=list.end(); ++iter)
		cout<<*iter<<" ";// 用迭代器进行输出循环
}

int main()
{
    list<int> listn1,listn2;    // 给listn1,listn2 初始化                             
    listn1.push_back(123);
    listn1.push_back(0);
    listn1.push_back(34);
    listn1.push_back(1123);    // now listn1:123,0,34,1123
	
    listn2.push_back(100);
    listn2.push_back(12);    // now listn2:12,100
	
    listn1.sort();
    listn2.sort();    // 给listn1 和listn2 排序
	
    //now listn1:0,34,123,1123         listn2:12,100
    PrintIt(listn1);
    cout<<endl;
    PrintIt(listn2);
	
    listn1.merge(listn2);    // 合并两个排序列表后,listn1:0 ，12 ，34 ，100 ，123 ，1123
	
    cout<<endl;
    PrintIt(listn1);
	
	return 0;
}

上面并没有演示 splice() 函数的用法，这是一个拗口的函数。用起来有点麻烦。图3 所示是 splice 函数的功能。将一个列表插入到另一个列表当中。 list 容器类定义了 splice() 函数的3 个版本：

splice(position,list_value);

splice(position,list_value,ptr);

splice(position,list_value,first,last);

list_value 是一个已存在的列表，它将被插入到源列表中， position 是一个迭代参数，他当前指向的是要进行拼接的列表中的特定位置。

istn1:123,0,34,1123   listn2:12,100

执行listn1.splice(find(listn1.begin(),listn1.end(),0),listn2); 之后，listn1 将变为：123 ，12 ，100 ，0，34 ，1123 。即把listn2 插入到listn1 的0 这个元素之前。其中，find() 函数找到0 这个元素在listn1 中的位置。值得注意的是，在执行splice 之后，list_value 将不复存在了。这个例子中是listn2 将不再存在。 
　　第二个版本当中的ptr 是一个迭代器参数，执行的结果是把ptr 所指向的值直接插入到position 当前指向的位置之前. 这将只向源列表中插入一个元素。 
　　第三个版本的first 和last 也是迭代器参数，并不等于list_value.begin(),list_value.end() 。First 指的是要插入的列的第一个元素，last 指的是要插入的列的最后一个元素。

如果listn1:123,0,34,1123 listn2:12,43 ，87 ，100 执行完以下函数之后

listn1.splice(find(listn1.begin(),listn1.end(),0),++listn2.begin(),--listn2.end());

listn1:123,43,87,0,34,1123  listn2:12,100

以上，我们学习了vector,deque,list 三种基本顺序容器，其他的顺序容器还有：slist 等等。

u      集和多集（set 和multiset 容器类）：

一个集合（ #include<set> ）是一个容器，它其中所包含的元素的值是唯一的。这在收集一个数据的具体值的时候是有用的。集合中的元素按一定的顺序排列，并被作为集合中的实例。如果你需要一个键/ 值对（ pair ）来存储数据， map （也是一个关联容器，后面将马上要讲到）是一个更好的选择。一个集合通过一个链表来组织，在插入操作和删除操作上比向量（ vector ）快，但查找或添加末尾的元素时会有些慢。

在集中，所有的成员都是排列好的。如果先后往一个集中插入：12 ，2 ，3 ，123 ，5 ，65 　　则输出该集时为：2 ，3 ，5 ，12 ，65 ，123

集和多集的区别是： set 支持唯一键值， set 中的值都是特定的，而且只出现一次；而 multiset 中可以出现副本键，同一值可以出现多次。

set 和multiset 的模板参数：

template<class key, class compare, class Allocator=allocator>

第一个参数 key 是所存储的键的类型，第二个参数是为排序值而定义的比较函数的类型，第三个参数是被实现的存储分配符的类型。在有些编译器的具体实现中，第三个参数可以省略。第二个参数使用了合适形式的迭代器为键定义了特定的关系操作符，并用来在容器中遍历值时建立顺序。集的迭代器是双向，同时也是常量的，所以迭代器在使用的时候不能修改元素的值。

set 定义了三个构造函数： 
默认构造函数：

explicit set(const Compare&=compare());

如：set<int,less<int> > set1;

less<int> 是一个标准类，用于形成降序排列函数对象。升序排列是用 greater<int> 。通过指定某一预先定义的区间来初始化 set 对象的构造函数：

template<class InputIterator> set(InputIterator, InputIterator,\ const Compare&=compare());

如：set<int ,less<int> >set2(vector1.begin(),vector1.end());

复制构造函数：

set （const set<Key,Compare&> ）;

如：set<int ,less<int> >set3(set2);

下面我们来看一个简单的集和多集的插入例程：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main()
{
    set<int> set1;

    for(int i=0; i<10; ++i)
        set1.insert(i);

    for(set<int>::iterator p=set1.begin();p!=set1.end();++p)
        cout<<*p<<"";

    if(set1.insert(3).second)// 把3 插入到set1 中

// 插入成功则set1.insert(3).second 返回1 ，否则返回0

// 此例中，集中已经有3 这个元素了，所以插入将失败

        cout<<"set insert success";

    else
        cout<<"set insert failed";

    int a[] = {4, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 5, 1, 0};

    multiset<int> A;

    A.insert(set1.begin(),set1.end());
    A.insert(a,a+10);

    cout<<endl;

    for(multiset<int>::iterator p=A.begin();p!=A.end();++p)

    cout<<*p<<" ";

    return 0;
}

u      映射和多重映射（map 和multimap ）

映射和多重映射( #include<map> ) 基于某一类型 key 的键集的存在，提供对T 类型的数据进行快速和高效的检索。对 map 而言，键只是指存储在容器中的某一成员。 map 不支持副本键， multimap 支持副本键。 map 和 multimap 对象包涵了键和各个键有关的值，键和值的数据类型是不相同的，这与 set 不同。 set 中的 key 和 value 是 Key 类型的，而 map 中的 key 和 value 是一个 pair 结构中的两个分量。 map 支持下表运算符 operator[] , 用访问普通数组的方式访问 map ，不过下标为 map 的键。在 multimap 中一个键可以对应多个不同的值。

下面的例程说明了 map 中键与值的关系。

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int main()
{
    map<char,int,less<char> > map1;
    map<char,int,less<char> >::iterator mapIter;
	
    //char 是键的类型，int 是值的类型
    // 下面是初始化，与数组类似
    // 也可以用map1.insert(map<char,int,less<char> >::value_type(''c'',3));
    map1['c']=3;
    map1['d']=4;
    map1['a']=1;
    map1['b']=2;
	
    for(mapIter=map1.begin();mapIter!=map1.end();++mapIter)
        cout<<" "<<(*mapIter).first<<": "<<(*mapIter).second;
	
    //first 对应定义中的char 键，second 对应定义中的int 值 
    // 检索对应于d 键的值是这样做的：
    map<char,int,less<char> >::const_iterator ptr;
	
    ptr=map1.find('d');
	
    cout<<'\n'<<" "<<(*ptr).first<<" 键对应于值："<<(*ptr).second;

	return 0;
}

　从以上例程中，我们可以看到 map 对象的行为和一般数组的行为类似。 map 允许两个或多个值使用比较操作符。下面我们再看看 multimap :

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    multimap<string,string,less<string> >mulmap;
    multimap<string,string,less<string> >::iterator p;
	
    // 初始化多重映射mulmap:
    typedef multimap<string,string,less<string> >::value_type vt;
	
    typedef string s;
	
    mulmap.insert(vt(s("Tom "),s("is a student")));
	
    mulmap.insert(vt(s("Tom "),s("is a boy")));
	
    mulmap.insert(vt(s("Tom "),s("is a bad boy of blue!")));
	
    mulmap.insert(vt(s("Jerry "),s("is a student")));
	
    mulmap.insert(vt(s("Jerry "),s("is a beatutiful girl")));
	
    mulmap.insert(vt(s("DJ "),s("is a student")));
	
    // 输出初始化以后的多重映射mulmap:
    for(p=mulmap.begin();p!=mulmap.end();++p)
        cout<<(*p).first<<(*p).second<<endl;
	
    // 检索并输出Jerry 键所对应的所有的值
    cout<<"find Jerry :"<<endl;
	
    p=mulmap.find(s("Jerry "));
	
    while((*p).first=="Jerry ")
    {
        cout<<(*p).first<<(*p).second<<endl;
        ++p;
    }   

	return 0;
}  

在 map 中是不允许一个键对应多个值的，在 multimap 中，不支持 operator[] , 也就是说不支持 map 中允许的下标操作。

2.        算法 （ algorithm ）：

#inlcude <algorithm>

STL 中算法的大部分都不作为某些特定容器类的成员函数，他们是泛型的，每个算法都有处理大量不同容器类中数据的使用。值得注意的是，STL 中的算法大多有多种版本，用户可以依照具体的情况选择合适版本。中在STL 的泛型算法中有4 类基本的算法：

变序型队列算法 ：可以改变容器内的数据；

非变序型队列算法 ：处理容器内的数据而不改变他们；

排序值算法： 包涵对容器中的值进行排序和合并的算法，还有二叉搜索算法、通用数值算法。（注：STL 的算法并不只是针对STL 容器，对一般容器也是适用的。）

变序型队列算法： 又叫可修改的序列算法。这类算法有复制（ copy ）算法、交换（ swap ）算法、替代（ replace ）算法、删除（clear ）算法，移动（ remove ）算法、翻转（ reverse ）算法等等。这些算法可以改变容器中的数据（数据值和值在容器中的位置）。

下面介绍2 个比较常用的算法 reverse() 和 copy() 。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;

// 下面用到了输出迭代器ostream_iterator
int main()
{  
	int arr[6]={1,12,3,2,1215,90};    
	int arr1[7]; 
	int arr2[6]={2,5,6,9,0,-56};    
	
	copy(arr,(arr+6),arr1);// 将数组aar 复制到arr1   
	
	cout<<"arr[6] copy to arr1[7],now arr1: "<<endl;   
	for(int i=0;i<7;i++)        
		cout<<" "<<arr1[i];   
	
	reverse(arr,arr+6);// 将排好序的arr 翻转    
	
	cout<<'\n'<<"arr reversed ,now arr:"<<endl;  
	
	copy(arr,arr+6,ostream_iterator<int>(cout, " "));// 复制到输出迭代器    
	
	swap_ranges(arr,arr+6,arr2);// 交换arr 和arr2 序列   
	
	cout<<'\n'<<"arr swaped to arr2,now arr:"<<endl;    
	
	copy(arr,arr+6,ostream_iterator<int>(cout, " "));    
	
	cout<<'\n'<<"arr2:"<<endl;    
	
	copy(arr2,arr2+6,ostream_iterator<int>(cout, " "));    

	return 0;
}

revese() 的功能是将一个容器内的数据顺序翻转过来，它的原型是：

template<class Bidirectional>

void reverse(Bidirectional first, Bidirectional last);

将 first 和 last 之间的元素翻转过来，上例中你也可以只将 arr 中的一部分进行翻转：

reverse(arr+3,arr+6); 这也是有效的。First 和last 需要指定一个操作区间。

copy() 是要将一个容器内的数据复制到另一个容器内，它的原型是：

  Template<class InputIterator ，class OutputIterator>

  OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

它把[first,last －1] 内的队列成员复制到区间[result,result+(last-first)-1] 中。泛型交换算法：

 

swap() 操作的是单值交换，它的原型是：

template<class T>

void swap(T& a,T& b);

 

swap_ranges() 操作的是两个相等大小区间中的值，它的原型是：

  template<class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

  ForwardIterator2swap_ranges(ForwardIterator1 first1,ForwardIterator1 last1, ForwardIterator1 first2);

交换区间[first1,last1-1] 和[first2, first2+(last1-first1)-1] 之间的值，并假设这两个区间是不重叠的。

非变序型序列算法，又叫不可修改的序列算法。这一类算法操作不影响其操作的容器的内容，包括搜索队列成员算法，等价性检查算法，计算队列成员个数的算法。我将用下面的例子介绍其中的 find() , search() , count() ：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int a[10]={12,31,5,2,23,121,0,89,34,66};
    vector<int> v1(a,a+10);

    vector<int>::iterator result1,result2;// result1 和result2 是随机访问迭代器

    result1=find(v1.begin(),v1.end(),2);

    // 在v1 中找到2 ，result1 指向v1 中的2

    result2=find(v1.begin(),v1.end(),8);

    // 在v1 中没有找到8 ，result2 指向的是v1.end()

    cout<<result1-v1.begin()<<endl; // 3 －0 ＝3 或4 －1 ＝3 ，屏幕结果是3

    cout<<result2-v1.end()<<endl;   

    int b[9]={5,2,23,54,5,5,5,2,2};

    vector<int> v2(a+2,a+8);

    vector<int> v3(b,b+4);

    result1=search(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end());

    cout<<*result1<<endl;

    // 在v1 中找到了序列v2 ，result1 指向v2 在v1 中开始的位置

     result1=search(v1.begin(),v1.end(),v3.begin(),v3.end());

     cout<<*(result1-1)<<endl;

    // 在v1 中没有找到序列v3 ，result 指向v1.end(), 屏幕打印出v1 的最后一个元素66   

     vector<int> v4(b,b+9);

     int i=count(v4.begin(),v4.end(),5);

     int j=count(v4.begin(),v4.end(),2);

     cout<<"there are "<<i<<" members in v4 equel to 5"<<endl;

     cout<<"there are "<<j<<" members in v4 equel to 2"<<endl;

     // 计算v4 中有多少个成员等于 5,2

     return 0;       
}

find() 的原型是：

template<class InputIterator ，class EqualityComparable>

InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const EqualityComparable& value);

其功能是在序列[ first,last-1 ] 中查找 value 值，如果找到，就返回一个指向 value 在序列中第一次出现的迭代，如果没有找到，就返回一个指向 last 的迭代（ last 并不属于序列）。

search() 的原型是：

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

ForwardIterator1 search(ForwardIterator1 first1, ForwardIterator1 last1,                        ForwardIterator2 first2, ForwardIterator2 last2);

其功能是在源序列[ first1 , last1-1 ] 查找目标序列[ first2 ，last2-1 ] 如果查找成功，就返回一个指向源序列中目标序列出现的首位置的迭代。查找失败则返回一个指向 last 的迭代。

count() 的原型是：

template <class InputIterator, class EqualityComparable>

iterator_traits<InputIterator>::difference_type count(InputIterator first,

InputIterator last, const EqualityComparable& value);

其功能是在序列[ first,last-1 ] 中查找出等于 value 的成员，返回等于 value 得成员的个数。

排序算法（sort algorithm ）：这一类算法很多，功能强大同时也相对复杂一些。这些算法依赖的是关系运算。在这里我只介绍其中比较简单的几种排序算法：sort(),merge(),includes()

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int a[10]={12,0,5,3,6,8,9,34,32,18};
    int b[5]={5,3,6,8,9};
    int d[15];

    sort(a,a+10);

    for(int i=0;i<10;i++)
      cout<<" "<<a[i];

    sort(b,b+5);

    if(includes(a,a+10,b,b+5))
       cout<<'\n'<<"sorted b members are included in a."<<endl;

    else
       cout<<"sorted a dosn`t contain sorted b!";

    merge(a,a+10,b,b+5,d);

    for(int j=0;j<15;j++)
       cout<<" "<<d[j];

    return 0;
}

sort() 的原型是：

template <class RandomAccessIterator>

void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

功能是对[first,last-1] 区间内的元素进行排序操作。与之类似的操作还有：partial_sort(), stable_sort() ，partial_sort_copy() 等等。

merge() 的原型是：

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator>

OutputIterator merge(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,InputIterator2  first2, InputIterator2 st2,OutputIterator result);

将有序区间[first1,last1-1] 和[first2,last2-1] 合并到[result, result + (last1 - first1) + (last2 - first2)-1] 区间内。

Includes() 的原型是：

template <class InputIterator1, class InputIterator2>

bool includes(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2, InputIterator2 last2);

其功能是检查有序区间[ first2,last2-1 ] 内元素是否都在 [ first1,last1-1 ] 区间内，返回一个 bool 值。

通用数值算法（generalized numeric algorithms ）：这一类算法还不多，涉及到专业领域中有用的算术操作，独立包涵于头文件 <numeric> 中。 

　　STL 中的算法大都有多种版本，常见的版本有以下4 中：

默认版本，假设给出了特定操作符；

一般版本，使用了成员提供的操作符；

复制版本，对原队列的副本进行操作，常带有 _copy 后缀；

谓词版本，只应用于满足给定谓词的队列成员，常带有 _if 后缀；

 

以上我们学习了STL 容器和算法的概念，以及一些简单的STL 容器和算法。在使用算法处理容器内的数据时，需要从一个数据成员移向另一个数据成员，迭代器恰好实现了这一功能。下面我们来学习STL 迭代器 。

3.        迭代器（ itertor ）：

#include<iterator>

迭代器实际上是一种泛化指针，如果一个迭代器指向了容器中的某一成员，那么迭代器将可以通过自增自减来遍历容器中的所有成员。迭代器是联系容器和算法的媒介，是算法操作容器的接口。在运用算法操作容器的时候，我们常常在不知不觉中已经使用了迭代器。 
STL 中定义了6 种迭代器：

输入迭代器 ，在容器的连续区间内向前移动，可以读取容器内任意值；

输出迭代器 ，把值写进它所指向的队列成员中；

前向迭代器 ，读取队列中的值，并可以向前移动到下一位置（++p,p++ ）；

双向迭代器 ，读取队列中的值，并可以向前向后遍历容器；

随机访问迭代器, vector<T>::iterator ，list<T>::iterator 等都是这种迭代器 ；

流迭代器 ，可以直接输出、输入流中的值；

实际上，在前面的例子中，我们不停的在用迭代器。下面我们用几个例子来帮助理解这些迭代器的用法。 
下面的例子用到了输入输出迭代器：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    vector<string> v1;

    ifstream file("Text1.txt");

    if(file.fail())
    {

        cout<<"open file Text1.txt failed"<<endl;

        return 1;
    }   

    copy(istream_iterator<string>(file),istream_iterator<string>(),inserter(v1,v1.begin()));

    copy(v1.begin(),v1.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));

    cout<<endl;

    return 0;
}

这里用到了输入迭代器 istream_iterator ，输出迭代器 ostream_iterator 。程序完成了将一个文件输出到屏幕的功能，先将文件读入，然后通过输入迭代器把文件内容复制到类型为字符串的向量容器内，最后由输出迭代器输出。 Inserter 是一个输入迭代器的一个函数( 迭代器适配器) ，它的使用方法是：

inserter (container ,pos);

container 是将要用来存入数据的容器， pos 是容器存入数据的开始位置。上例中，是把文件内容存入（ copy() ）到向量 v1 中。

4.        STL 的其他标准组件

函数对象（ functor 或者 funtion objects ）

#include<functional>

函数对象又称之为仿函数。

函数对象将函数封装在一个对象中，使得它可作为参数传递给合适的STL 算法，从而使算法的功能得以扩展。

函数对象是一种设计成具有类似函数功能的类对象。在C++中，这可以在类中定义成员函数operator()来实现。

用户可以定义自己的函数对象。下面让我们来定义一个自己的函数对象.

#include <iostream>
using namespace std;

struct int_max{

int operator()(int x,int y){return x>y?x:y; }

};//operator() 重载了" （）" ， (int x,int y) 是参数列表

int main()
{
    cout<<int_max() (3,4)<<endl;
    return 0;
}

这里的 int_max （） 就是一个函数对象， struct 关键字也可以用 class 来代替，只不过 struct 默认情况下是公有访问权限，而 class 定义的是默认私有访问权限。下面我们来定义一个STL 风格的函数对象：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

struct adder : public unary_function<double, void>
{
    adder() : sum(0) {}

    double sum;

    void operator()(double x) { sum += x; }

};

int main()
{  

    double a[5]={0.5644,1.1,6.6,8.8,9.9};

    vector<double> V(a,a+5);

    adder result = for_each(V.begin(), V.end(), adder());

    cout << "The sum is " << result.sum << endl;

    return 0;
}

在这里，我们定义了一个函数对象 adder() ，这也是一个类，它的基类是 unary_function 函数对象。 unary_function 是一个空基类，不包涵任何操作或变量。只是一种格式说明，它有两个参数，第一个参数是函数对象的使用数据类型，第二个参数是它的返回类型。基于它所定义的函数对象是一元函数对象。（注：用关键字 struct 或者 class 定义的类型实际上都是" 类" ）

STL 内定义了各种函数对象，否定器、约束器、一元谓词、二元谓词都是常用的函数对象。函数对象对于编程来说很重要，因为他如同对象类型的抽象一样作用于操作。

适配器（ adapter ）

适配器是用来修改其他组件接口的STL 组件，是带有一个参数的类模板（这个参数是操作的值的数据类型）。STL 定义了3 种形式的适配器：容器适配器，迭代器适配器，函数适配器。

容器适配器： 包括栈（ stack ）、队列( queue ) 、优先( priority_queue ) 。使用容器适配器，stack 就可以被实现为基本容器类型（ vector,dequeue,list ）的适配。可以把stack 看作是某种特殊的 vctor 、deque 或者 list 容器，只是其操作仍然受到stack 本身属性的限制。queue 和priority_queue 与之类似。容器适配器的接口更为简单，只是受限比一般容器要多；

迭代器适配器： 修改为某些基本容器定义的迭代器的接口的一种STL 组件。反向迭代器和插入迭代器都属于迭代器适配器，迭代器适配器扩展了迭代器的功能；

函数适配器： 通过转换或者修改其他函数对象使其功能得到扩展。这一类适配器有否定器（相当于" 非" 操作）、帮定器、函数指针适配器。