STL: kapsayıcılar ve algoritmalar

Bir olimpiyatta bir milyon sayıyı sıralaman gerekiyor. Bir sıralama algoritmasını sıfırdan yazıp hatalarını ayıklamak bir saat sürer. C++ programcısı ise tek bir satır yazar: std::sort(v.begin(), v.end());. Bu sihir STL'den (Standard Template Library, Standart Şablon Kütüphanesi) gelir: hazır, denenmiş ve çok hızlı veri yapıları ile algoritmalardan oluşan bir koleksiyon.

STL'nin üç parçası

• Kapsayıcılar verileri saklar: std::vector, std::map, std::set ve diğerleri.
• Yineleyiciler (iterator) kapsayıcıdaki bir konumu gösterir: v.begin() ilk elemanı, v.end() ise sonuncudan sonraki yeri gösterir.
• Algoritmalar (<algorithm> dosyasından) yineleyicilerle verilen bir aralık üzerinde çalışır: sıralar, arar, sayar, dönüştürür.

std::map: anahtarlar ve değerler

std::map (<map> dosyasından) bir sözlük gibidir: her anahtara bir değer karşılık gelir ve anahtarlar tekrarlanmaz. Elemanlar her zaman anahtara göre sıralı tutulur. Aşağıda bir sınıf anketinin oylarını sayıyoruz: count[v], anahtar yoksa onu 0 değeriyle oluşturur, ++ ise değeri artırır.

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<std::string> votes = {"tea", "coffee", "tea", "juice", "tea", "coffee"};
    std::map<std::string, int> count;
    for (const std::string& v : votes) {
        count[v]++;
    }
    for (const auto& entry : count) {
        std::cout << entry.first << ": " << entry.second << '\n';
    }
    std::cout << "Kinds: " << count.size() << '\n';

    if (count.find("milk") == count.end()) {
        std::cout << "Nobody chose milk\n";
    }
    return 0;
}

coffee: 2
juice: 1
tea: 3
Kinds: 3
Nobody chose milk

std::set: tekrarsız elemanlar

std::set (<set> dosyasından) her değeri yalnızca bir kez saklar ve elemanları otomatik olarak sıralar. Zaten var olan bir değeri insert ile eklersen hiçbir şey değişmez. Tekrarları silmek ve “bu değer daha önce geldi mi?” sorusunu hızla yanıtlamak için idealdir.

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> numbers = {5, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5};
    numbers.insert(3);
    numbers.insert(4);
    std::cout << "Size: " << numbers.size() << '\n';
    for (int n : numbers) {
        std::cout << n << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
    std::cout << std::boolalpha << (numbers.count(7) > 0) << '\n';
    return 0;
}

Size: 7
1 2 3 4 5 6 9 
false

Algoritmalar

<algorithm> içinde onlarca hazır fonksiyon vardır ve hepsi aynı şekilde çalışır: bir aralığın başını ve sonunu yineleyici olarak alırlar. std::find bulduğu elemanın yineleyicisini, hiçbir şey bulamazsa end() döndürür. Toplama için <numeric> dosyasında std::accumulate vardır.

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v = {42, 7, 19, 73, 7, 50};

    std::sort(v.begin(), v.end());
    for (int x : v) {
        std::cout << x << ' ';
    }
    std::cout << '\n';

    auto it = std::find(v.begin(), v.end(), 19);
    if (it != v.end()) {
        std::cout << "19 found at index " << (it - v.begin()) << '\n';
    }
    std::cout << "Sevens: " << std::count(v.begin(), v.end(), 7) << '\n';
    std::cout << "Max: " << *std::max_element(v.begin(), v.end()) << '\n';
    std::cout << "Sum: " << std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0) << '\n';
    return 0;
}

7 7 19 42 50 73 
19 found at index 2
Sevens: 2
Max: 73
Sum: 198