STL Container - Hochschule Darmstadt

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18. STL Container
Programmieren / Algorithmen und Datenstrukturen 2
Prof. Dr. Bernhard Humm
FB Informatik, Hochschule Darmstadt
Wintersemester 2012 / 2013
1
Prof. Dr. Bernhard Humm, FB Informatik, Hochschule Darmstadt. www.fbi.h-da.de/~b.humm. Wintersemester 2012 / 2013
Agenda
• STL Container: Iteratoren
• Übung
• Assoziative Container: map
• Übung
2
C++ Standard Template Library (STL)
• Eine der beliebtesten C++-Basisbibliotheken
• Ergebnis jahrelanger Forschungsarbeit bei Hewlett-Packard
• Umfangreiche Klassenbibliothek
• Konsistente, elegante und daher gut verständliche Architektur
• Verlässliche, erprobte Komponenten
• 1994 standardisiert (ISO/IEC 14882
• http://www.cplusplus.com/reference/stl/
3
Behälter (Container)
• A container is a holder object that stores a collection other objects
(its elements). They are implemented as class templates, which
allows a great flexibility in the types supported as elements.
• The container manages the storage space for its elements and
provides member functions to access them, either directly or
through iterators.
• Containers replicate structures very commonly used in
programming: dynamic arrays (vector), queues (queue), stacks
(stack), heaps (priority_queue), linked lists (list), trees (set),
associative arrays (map)...
Quelle: http://www.cplusplus.com/reference/stl/
4
Übersicht Container-Klassen STL
Quelle: http://www.cplusplus.com/reference/stl/
5
Iteratoren:
Elemente eines Containers durchgehen
Quelle: http://www.cplusplus.com/reference/stl/vector/begin/
6
Vereinfachungen in C++11
• Type Inference: auto
Compiler ersetzt automatisch korrekten
Datentyp des Iterators
for (auto it = myvector.begin() ;
it != myvector.end(); ++it) {
cout << ' ' << *it;
}
• Noch einfacher: for each Schleife:
Schleifenvariable wird jeweils auf
nächstes Element gesetzt
for (int &n : myvector) {
cout << ' ' << n;
}
• Unterstützung des neuen Standards abhängig vom Compiler (g++4
unterstützt Type Inference, aber nicht for each Schleife)
7
C++11 in NetBeans aktivieren
• Project  Properties  C++ Compiler  Additional Options  std=c++0x
8
STL Container und Iteratoren in C++
• B. Stroustrup:
„The C++ Programming Language“
3rd Edition
http://www.ib.cnea.gov.ar/~oop/biblio/Bjarne_Stroustrup__The_C++_Programming_Language_3rd_Ed.pdf
- 3.7 Containers
- 3.8.1 Use of Iterators
- 16. Library Organization and Containers
• Cplusplus.com: STL Containers
- http://www.cplusplus.com/reference/stl/
9
Agenda
• Übung
• Übung
10
Übung
Angelehnt an: B. Stroustrup: „The C++ Programming Language“, 16.5
11
1.
Create a vector<char> containing the letters of the alphabet in
order. Print the elements of that vector in order and in reverse
order
2.
Create a vector<string> and initialize it with some names of fruits.
Sort the list.
3.
Using the vector from exercise 2, select the names of all fruits
with the initial letter 'a'.
4.
Using the vector from exercise 2, write a loop to delete all fruits
with the initial letter 'a'.
5.
Using the vector from exercise 2, write a loop to delete all citrus
fruits.
6.
Using the vector from exercise 2, write a loop to delete all fruits
that you don't like.
Agenda
• Übung
• Übung
12
Assoziative Container:
map
• Sequence of (key,value) pairs that provides for fast retrieval based
on the key
• Each key in a map is unique
• Requires that a less-than operation (<) exist for its key types
• Keeps its elements sorted so that iteration occurs in order
Quelle: B. Stroustrup: „The C++ Programming Language“, 17.4
Siehe http://www.cplusplus.com/reference/map/
13
Beispiel: Telefonbuch
Operator[ ]
#include <map>
#include <string>
map<string, string> phoneBook;
phoneBook["Meier"] = "123";
phoneBook["Müller"] = "456";
phoneBook["Huber"] = "789";
Einfügen von Key-ValuePaaren in die Map
Auslesen des Values für
einen existierenden Key
string number = phoneBook["Müller"];
//
456
• Achtung: bei nicht existierendem Element, z.B.
number = phoneBook["BlaBla"];
wird ein neues Element eingefügt (!)
14
Beispiel: Telefonbuch:
insert, find
map<string, string> phoneBook;
Einfügen von Key-ValuePaaren in die Map
phoneBook.insert(
pair<string, string>("Meier", "123"));
phoneBook.insert(
pair<string, string>("Müller", "456"));
phoneBook.insert(
pair<string, string>("Huber", "789"));
find liefert einen Iterator
auto result = phoneBook.find("Meier"); auf ein pair
if (result != phoneBook.end()) {
string number = result->second;
Prüfung auf Existenz
}
durch Vergleich mit end()
auto result = phoneBook.find("BlaBla");
if (result != phoneBook.end()) {
string number = result->second;
}
15
Mmber Functions
Quelle: http://www.cplusplus.com/reference/stl/map/
16
Literatur zum C++ Container map
• B. Stroustrup:
„The C++ Programming Language“
3rd Edition
http://www.ib.cnea.gov.ar/~oop/biblio/Bjarne_Stroustrup__The_C++_Programming_Language_3rd_Ed.pdf
- 3.7.4 Map
- 17.4 Associative Containers
• Cplusplus.com: map
- http://www.cplusplus.com/reference/stl/map/
17
Agenda
• Übung
• Übung
18
Übung: Histogramm
• Entwickeln Sie Software, welche die Häufigkeit Vorkommens jedes
Wortes in einem Text zählt und als map<string, int> zurück gibt
• Gestalten Sie die Außensicht sorgfältig (Klasse? / Methode? /
Eingabeparameter? / Rückgabe?)
• Testen Sie die Software mittels CppUnit
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