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La Standard Template LibraryLa Standard Template Library

vettori, liste, mappe, ….vettori, liste, mappe, ….

find, replace, reverse, sort, …. find, replace, reverse, sort, ….

puntatori intelligentipuntatori intelligenti

• La libreria standard STL e’ una libreria di classi di contenitori, algoritmi ed iteratori.

• STL e’ una libreria generica: tutti i suoi componenti sono parametrizzati (possono essere applicati a qualsiasi tipo, anche creato dall’utente)

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• Un contenitore è un oggetto capace di immagazzinare altri oggetti e che possiede metodi per accedere ai suoi elementi. – Ogni contenitore ha un iteratore associato che permette

di muoversi tra gli elementi contenuti– Una sequenza è un contenitore di lunghezza variabile i

cui elementi sono organizzati linearmente. E’ possibile aggiungere e rimuovere elementi

– Un contenitore associativo è una sequenza che permette un efficiente accesso ai suoi elementi basato su una chiave.

ContenitoriContenitori

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• Gli iteratori sono dei puntatori agli elementi di un contenitore e ci permettono di muoverci all’interno di esso:– Iteratori monodirezionali: Permettono di accedere

all’elemento successivo o al precedente– Iteratori bidirezionali : Permettono di accedere sia

all’elemento successivo che al precedente– Iteratori ad accesso casuale : Permettono di accedere

ad un qualunque elemento del contenitore

Iteratori (puntatori intelligenti)Iteratori (puntatori intelligenti)

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SequenzeSequenze• Vector (#include <vector>)

– Tempo costante di inserimento e cancellazione di elementi all’inizio e alla fine del vettore.

– Tempo lineare con il numero di elementi per inserimento e cancellazione di elementi all’interno del vettore

– Iteratore ad accesso casuale

• List (#include <list>)– Tempo costante di inserimento e cancellazione di

elementi in ogni punto della lista– Iteratore bidirezionale

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VectorVector

11 22 ...... 99

begin()begin() end()end()

pppp pp pp pp

00 push_back()push_back()

pp++++

• Le locazioni di memoria sono contigue– Accesso casuale, veloce l’accesso agli elementi, lenti

inserimento ed estrazione

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Vector (dichiarazioni)Vector (dichiarazioni)

Si dichiara:

vector<int> v; // dichiara un vettore vuoto di interi vector<Razionale> v; // vettore di razionali vector<int> v(7); // vettore di 7 interi vector<int> v(5,3); // vettore di 5 interi tutti uguali a 3

v.size() // dimensione del vettore

// si può usare normalmente v[i] per accedere agli elementi

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Vector (iteratori)Vector (iteratori)Un iteratore è un puntatore ad un elemento del vector.Dichiarazione: vector<int>::iterator it; // dichiara un iteratore di un vettore di interi vector<int>::reverse_iterator it; // dichiara un iteratore inverso vector<int>::const_iterator it; // dichiara un iteratore di un vettore costante di

interi

it++ (avanza di un elemento o retrocede nel caso di iteratori inversi)It-- (retrocede di un elemento o avanza nel caso di iteratori inversi)v.begin() // restituisce l’iteratore al primo elemento del vettorev.end() // restituisce l’it. al successivo dell’ultimo del vettore

*it // restituisce l’oggetto puntato da itit=(it.begin()+it.end())/2; restituisce l’it. all’elemento medio

v.rbegin() v.rend() //restituiscono gli iteratori inversi all’ultimo e all’elemento precedente il primo

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Vector (metodi)Vector (metodi)Il vector può avere dimensione variabile.

v.push_back(5); // inserisce 5 alla fine del vettore (la dimensione sarà // aumentata di uno)

v.pop_back() // cancella l’ultimo elemento(la dimensione sarà // diminuita di uno)

v.insert (it,18); // inserisce 18 nella posizione precedente all’iteratore

v.erase (it); // cancella l’elemento nella posizione dell’iteratore // (l’iteratore viene spostato all’elemento successivo)

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Algoritmi (#include <algorithm>)Algoritmi (#include <algorithm>)

• Gli algoritmi sono delle funzioni globali capaci di agire su contenitori differenti

• Sono incluse operazioni di ordinamento (sort, merge, min_element, max_element...), di ricerca (find, count, equal...), di trasformazione (transform, replace, fill, rotate, shuffle...), e varie altre operazioni.

find

count copy

max_element sort

min_element

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AlgoritmiAlgoritmi

Possono essere applicati a tutti i contenitori (o quasi)

sort (it1, it2); // ordina un vettore (non vale per le liste) //dall’iteratore it1 all’iteratore it2 reverse (it1, it2); // inverte un vettore da it1 a it2 it_trov=find (it1,it2,5) // cerca il 5 da it1 a it2. Se lo trova restituisce

// l’iteratore, altrimenti restituisce v.end() it_max=max_element (it1,it2) // restituisce l’iteratore che punta al

// massimo del vettore it_min=min_element (it1,it2) // restituisce l’iteratore che punta al

// minimo del vettore

L’elenco completo lo trovate sul Libro di testo in Appendice.Gli algoritmi funzionano anche sugli array standard (basta passare i

puntatori invece degli iteratori)

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val

nodo

next

prev

ListList

• Le locazioni di memoria non sono contigue– Lenta la ricerca, veloci inserimento ed estrazione

......list

top

val

nodo

next

prev

val

nodo

next

prevbottom

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ListListlist<int> l; //dichiarazione

Agli iteratori non possono essere applicate operazioni aritmetiche (es. it=(l.begin()+l.end())/2; )

l.sort(); // ordina una lista

l.reverse() // inverte una lista

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

int main() {

<int> container;int val;for (int i=0; i<10; i++) { val = (int)((float)rand()/RAND_MAX*10); container.push_back(val); } <int>::iterator it1;for ( it1=container.begin(); it1!=container.end(); it1++) cout << "vector : " << *it1 << endl;return 0;}

Esempio uso sequenzeEsempio uso sequenze

vector

vector

vector

list

list

list

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Contenitori associativiContenitori associativi

• Sono contenitore di coppie ( key, value ) e possiedono un iteratore bidirezionale

• map– Viene richiesto l’operatore < per la chiave– Gli elementi sono ordinati secondo la chiave

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#include <map> #include <algorithm> #include <iostream> #include <string> int main() { map<string,int> amap; amap["Primo”]=1; amap[“Secondo”]=2; cout << "Size : " << amap.size() << endl; amap["Terzo"]=3; amap["Quarto"]=4; cout << "Size : " << amap.size() << endl; map<string,int>::iterator it; for ( it=amap.begin(); it!=amap.end(); it++) cout << "map : " << it->first << " " << it->second << endl; cout << amap.find("Terzo")->second << endl; return 0; }

#include <map> #include <algorithm> #include <iostream> #include <string> int main() { map<string,int> amap; amap["Primo”]=1; amap[“Secondo”]=2; cout << "Size : " << amap.size() << endl; amap["Terzo"]=3; amap["Quarto"]=4; cout << "Size : " << amap.size() << endl; map<string,int>::iterator it; for ( it=amap.begin(); it!=amap.end(); it++) cout << "map : " << it->first << " " << it->second << endl; cout << amap.find("Terzo")->second << endl; return 0; }

Esempio uso contenitori associativiEsempio uso contenitori associativi