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C++11QT复习（十四）

news 来源：原创 2025/8/22 22:02:52

文章目录

- Day9 数据结构学习笔记（2025.04.01）
- - 一、C++基础快速回顾
  - 二、STL（标准模板库）
  - 三、常见容器及其对应的数据结构
  - 四、容器操作演示
  - - 1. 基本容器使用
    - 2. 异构类型容器
  - 五、迭代器详解
  - - 特点
    - 示例
    - 用户自定义结构体访问成员
  - 六、算法库与排序演示
  - - STL算法特点
    - 示例：排序
    - C++20 ranges（了解）
  - 七、完整测试代码
  - 八、总结

Day9 数据结构学习笔记（2025.04.01）

一、C++基础快速回顾

内存模型
- 栈（stack）与堆（heap）分配
- 指针与引用（左值引用、右值引用、const 引用）
类型系统
- 内置类型与自定义类型
- 构造与析构（RAII）
- 拷贝与赋值（深拷贝/浅拷贝，共享/独占语义）
- 移动语义（C++11）
- 操作符重载
- 继承与多态（虚函数、RTTI）
模板
- 泛型编程基础
- 模板函数与模板类

二、STL（标准模板库）

STL由以下五个核心部分组成：

容器（Containers）
- 存储和管理数据结构（如数组、链表、哈希表、树等）
- 常见限制：不能使用引用类型或函数作为元素
迭代器（Iterators）
- 提供统一方式访问容器元素
- 本质行为类似指针（重载 *, ->, ++, -- 等）
算法（Algorithms）
- 提供常见操作如排序、查找、复制、删除等
- 与容器无关，仅依赖迭代器
函数对象与适配器
- 如 std::less，可定制算法行为
工具类与API封装
- 如智能指针、时间、线程、文件系统等

三、常见容器及其对应的数据结构

容器	数据结构	特点
`std::array`	固定大小数组	编译期大小，栈分配
`std::vector`	动态数组	支持随机访问，自动扩容
`std::forward_list`	单向链表	内存使用少，不能反向遍历
`std::list`	双向链表	可双向遍历，插入删除效率高
`std::set/map`	红黑树（有序）	元素有序，插入删除O(logn)
`std::unordered_set/map`	哈希表（无序）	查询效率高，O(1)平均复杂度
`std::stack`	栈（适配器）	LIFO，默认基于`deque`实现
`std::queue`	队列（适配器）	FIFO，默认基于`deque`实现
`std::priority_queue`	堆（适配器）	默认大顶堆
`std::deque`	双端队列	头尾高效插入删除
`std::tuple` / `std::pair`	异构数据结构	用于存储不同类型的多个值

四、容器操作演示

1. 基本容器使用

std::array<int, 10> arr = {};      // 固定数组
std::vector<int> vec;              // 动态数组
std::forward_list<int> flist;      // 单向链表
std::list<int> dlist;              // 双向链表
std::set<int> s;                   // 红黑树（有序）
std::unordered_set<int> uset;      // 哈希集合（无序）
std::map<int, std::string> m;      // 红黑树（键值对）
std::unordered_map<int, std::string> umap; // 哈希键值对
std::stack<int> st;                // 栈（基于 deque）
std::queue<int> q;                 // 队列（基于 deque）
std::deque<int> dq;                // 双端队列

2. 异构类型容器

std::tuple<int, double, float> t;
std::pair<int, std::string> p;

五、迭代器详解

特点

类似指针，可使用 * 取值、-> 访问成员、++ 移动
begin()：指向首元素；end()：指向末元素之后的位置
容器变化后迭代器可能失效（如 resize()）

示例

std::vector<int> v = {1, 2, 3};
auto it = v.begin();
std::cout << *it; // 1
v.resize(100);    // it 失效
it = v.begin();   // 重新获取

用户自定义结构体访问成员

struct RAE { double R, A, E; };
std::vector<RAE> raes;
raes.push_back({1.0, 2.0, 3.0});
raes.begin()->R = 100.0; // 使用 operator-> 访问

六、算法库与排序演示

STL算法特点

以迭代器为输入
解耦容器与算法实现
多数算法在 <algorithm> 中定义

示例：排序

std::array<int, 10> arr = {9, 7, 8, 2, 5, 4, 3, 1, 2, 0};
std::sort(arr.begin(), arr.end(), std::less<int>());
// 默认升序排序，std::less<int>() 可省略for (int i : arr) {std::cout << i << " ";
}

C++20 ranges（了解）

新增 ranges::sort, views::filter, views::transform 等函数式风格
示例：ranges::sort(arr);（需要头文件 <ranges>）

七、完整测试代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
#include <forward_list>
#include <list>
#include <set>
#include <map>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
#include <stack>
#include <queue>
#include <deque>#include <algorithm>//std::sort
#include <functional>//std::less#include <tuple>/*
C++基础快速回顾指针引用（左值，右值，常量）栈堆内置类型自定义类型1. 构造 析构 RAII2. 拷贝 独占（深拷贝）共享（浅拷贝）3. 移动4. 操作符重载5. 继承6. 多态 RTTI模板查漏补缺
*//*
STL: standard template library
标准模板库，简称标准库
标准库包含
1. 容器，是可以放进容器的元素的集合（什么不能做容器的元素类型？引用和函数）
2. 迭代器，提供一种访问不同容器元素的统一接口，隐藏了容器组织元素的数据结构细节
3. 算法，基于迭代器实现，以统一接口操作不同容器，比如排序算法
4. 跨平台的操作系统API封装，比如文件系统，IO操作，区域化，时间，线程等
5. 通用工具和其他，比如智能指针用于帮助自动释放堆内存，同时提供独占和共享语义
*//*
容器实现了各种数据结构：
- 不变的数组，array
- 动态数组，vector
- 字符串，string / wstring，可看成 vector<char> / vector<wchar_t>
- 单向链表，forward_list
- 双向链表，list
- 二叉平衡搜索树（红黑树），set & map
- 哈希表，unordered_set & unordered_map
- 双端队列，deque
- 栈，stack，容器适配器，使用 deque 实现
- 队列，deque，容器适配器，使用 deque 实现
- 堆，最小/大堆，也称优先队列，priority_queue，容器适配器，使用 vector 实现
- 异构体，tuple常见数据结构的复杂度：
1. 数组 索引 O(1) 插入删除 O(n)
2. 链表 索引 O(n) 插入删除 O(1)
3. 红黑树（有序） 索引 O(logn) 插入删除 O(logn)
4. 哈希（无序） 索引 O(1) 插入删除 O(n)按所需的数据结构选择恰当的容器
*//*
迭代器一种设计模式，用于隐藏容器内元素的组织方式，以一种统一的接口来访问行为类似指针，重载了 operator-> ，operator++ 等注意：之前赋值的迭代器在容器发生改变后可能会失效，指向非法内存，需要重新取迭代器
*/
static void iterator_demo()
{std::vector<int> v{ 1, 2, 3 };auto iter = v.begin(); // *iter == 1 == v[0]iter++; // *iter == 2 == v[1]iter = v.end(); // 指向最后一个元素的下一个位置，禁止对其使用operator*解引用！！！iter--; // *iter == 3 == v[2]// 看看v的第一个元素的地址在哪里，那是一个堆地址std::cout << v.data() << ' ';// 或者// 由于 cout 无法打印迭代器，因为迭代器没实现operator<<// 迂回一下，对迭代器解引用再取地址，可得到普通指针int*int* p = &(*v.begin());std::cout << p << ' ';// 或者// 回想下数组名其实就是个指针，那迭代器表现得像指针，是不是也可以看成数组名？// 的确，可以使用下标作用到迭代器上（只有数组的迭代器有这个特权）// 注意[]的优先级比&高，先调用[]然后&std::cout << &v.begin()[0] << ' '; // 不放心就加括号 &(v.begin()[0])// 或者// v本身就是个数组，可以直接取下标std::cout << &v[0] << std::endl;// 把v的尺寸改为100个元素，势必引起迭代器失效// 需要在堆上重新找容纳100个int的空间，使用new分配// 然后把当前这3个int拷过去// 最后释放这3个的int的空间（形成内存碎片），不可以再访问，即不可以再操作原来的迭代器// 前3个是1，2，3，剩下全部填0v.resize(100);// 再看看第一个元素在哪，和上面已经不一样了std::cout << v.data() << std::endl;// 缩小改为3个元素，没有引发迭代器失效（出于性能考虑）// 后面97个元素的空间还给操作系统了（形成内存碎片），不可以再访问// 但是，不要管缩小会不会引起迭代器失效，只要修改了容器，就总是重新取迭代器v.resize(3);std::cout << v.data() << std::endl;struct RAE{double R;double A;double E;};std::vector<RAE> raes;raes.push_back({ 1.0, 2.0, 3.0 });// 由于重载了operator-> 迭代器可以像使用指针一样访问成员变量raes.begin()->R = 100.0;
}static std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::vector<int>& v)
{// 使用迭代器遍历容器，其实编译器看到 for (int i : v) 就是转成以下代码for (auto iter = v.cbegin(); iter != v.cend(); ++iter){os << *iter << ' ';}return os;
}int main()
{//不变的数组// 修正：避免越界访问std::array<int, 10> arr1 = {};  // 初始化为全0arr1[0] = 1;                    // 合法索引 0~9arr1[9] = 1;                    // 合法// arr1[10] = 1;                // 错误：注释掉越界访问  保持和原生C语言一样的语义，不做任何检查// arr1.at(10) = 1;             // 错误：注释掉越界访问  做检查，运行时报错//动态数组std::vector<int> vector;vector.push_back(1);//单向链表std::forward_list<int> forwardList;forwardList.push_front(1);//双向链表std::list<int> list;list.push_back(1);list.push_front(1);//平衡树,(有序)单个元素std::set<int> set;//默认从小到大排序set.insert(1);//平衡树,(默认有序) 键值对 ，按照键的大小来排序std::map<int, std::string> map;map[0] = "zhangsan";map[1] = "lisi";//无序关联式容器//哈西（无序）std::unordered_set<int>  unorder_set;unorder_set.insert(1);//哈希 （无序）键值对std::unordered_map<int, std::string> unordered_map;unordered_map[0] = "abc";unordered_map[1] = "def";//栈（使用双端队列实现）std::stack<int> stack;/*入栈*/stack.push(1);/*出栈*/int top = stack.top();stack.pop();//队列std::queue<int> queue;queue.push(1);queue.front();queue.pop();//双端队列std::deque<int> deque;deque.push_back(1);deque.push_front(2);deque.pop_back();deque.pop_front();//异构 ： 支持不同类型struct Tuple {int a;double b;float c;};std::tuple<int, double, float> tuple;//元组std::get<0>(tuple) = 1;//异构之std::pair,只存放两个值，是map unorder_map的存储单元//键值对std::pair<int, double> pair;//迭代器 设计模式//目的：隐藏容器中元素的组织形式，用提供统一的接口来访问//最常见的方法：eg:获取第一个元素begin ,访问下一个元素next  //迭代器是行为指针的类型auto firstElement = vector.begin();//访问vector容器中元素的几种方式int a = *firstElement;int b = vector[0];int c = vector.at(0);firstElement++;auto firstElement2 = vector.begin();firstElement2++;/*
算法在C++20之前，算法库一般接收迭代器使用 begin 获取起始迭代器，指向第一个元素end 获取末迭代器，指向最后一个元素的下一个位置函数式编程是C++20的一个重要发展方向C++20起，引入了 ranges 库，为算法提供了不同的访问方式C++23继续完善 ranges 库C++20及之后的内容，权当了解最新的发展，可以完全不管
*///算法/*由于迭代器隐藏了容器的具体数据结构，算法进而使用迭代器，从而使用统一的方式，操作不同的容器*/std::array<int, 10> arrayRandom= { 9,7 ,8 ,2 ,5 ,4 ,3 ,1 ,2 ,0};//arrayRandom.end() 是指向容器中最后一个元素的下一个位置// 排序（升序，std::less<int>() 是默认行为，可省略）std::sort(arrayRandom.begin(), arrayRandom.end(), std::less<int>());// 打印排序后的元素for (auto i : arrayRandom) {std::cout << i << " "; // 输出每个元素，用空格分隔}std::cout << std::endl; // 换行return 0;
}

八、总结

STL 提供统一的数据结构与算法接口，核心三件套是容器、迭代器、算法
学会根据实际使用场景（性能、顺序、插入/删除频率）选择合适容器
操作容器时，要注意迭代器失效问题
算法库配合迭代器提供高效、可复用的操作方式

C++11QT复习（十四）

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LightTrack + VOT2019 + Jetson 部署全流程指南【轻量级目标跟踪】

LightTrack VOT2019 Jetson 部署全流程指南【轻量级目标跟踪】 🔧 1. 环境准备（Jetson 平台）推荐配置：⚙️ 安装 Python 3.6 虚拟环境（Jetson 原生 Python 版本较新） 📥 2. 下载 LightTrack 源…...

编程日记 2025/8/22 4:09:47

【Easylive】视频删除方法详解：重点分析异步线程池使用

【Easylive】项目常见问题解答（自用&持续更新中…） 汇总版方法整体功能这个deleteVideo方法是一个综合性的视频删除操作，主要完成以下功能： 权限验证：检查视频是否存在及用户是否有权限删除核心数据删除&…...

编程日记 2025/8/21 21:30:50

（C语言）循环单链表（数据结构）（指针）（循环列表教程）

目录源代码： 代码详解： 1. 头文件和宏定义 2. 类型定义 3. 初始化链表 4. 判断链表是否为空 5. 求链表的长度 6. 清空链表 7. 销毁链表 8. 链表的插入（头插法） 9. 链表的插入（尾插法） 10. 查看…...

编程日记 2025/8/21 4:40:37

Debian 12 服务器搭建Beego环境

一、Debian 12系统准备 1.更新系统 #apt update && apt upgrade -y 2.安装基础工具 #apt install -y git curl wget make gcc 二、安装Go环境 Go语言的镜像官网：https://golang.google.cn/ 1.下载go最新版 #cd /usr/local/src #wget -o https://golang.go…...

编程日记 2025/8/18 0:24:51

淘宝商品评论API接口概述及JSON数据参考（测试）

前言一、淘宝商品评论API接口概述淘宝商品评论API接口是淘宝开放平台提供的一项服务，允许开发者通过HTTP请求获取指定商品的评论数据。这些数据包括评论内容、评论者信息、评分、评论时间等，为开发者提供了丰富的商品评价信息，有助于分析…...

编程日记 2025/8/19 5:37:50

AI：决策树、决策森林与随机森林

决策树与随机森林：从原理到实战的全面解析（2025最新版）引言在机器学习的世界里，决策树和森林模型（包括随机森林）常常是数据科学家们常用的工具之一。无论是初学者还是资深从业者，理解这些模型的原理和应用，都能帮助你在数据分析和预测任务中获得更好的结果。本文将…...

编程日记 2025/8/17 17:14:20

图形化编程语言：低代码赛道的技术革命与范式突破

在 2024 年 Gartner 低代码平台魔力象限报告中，传统低代码厂商市场份额增速放缓至 12%，而图形化编程语言赛道融资额同比激增 370%。本文深度剖析低代码平台的技术瓶颈，系统阐释图形化编程语言的核心优势，揭示其如何重构软件开发范…...

编程日记 2025/8/20 1:36:47

EdgeInfinite: 用3B模型处理无限长的上下文

论文标题 EdgeInfinite: A Memory-Efficient Infinite-Context Transformer for Edge Devices 论文地址 https://arxiv.org/pdf/2503.22196 作者背景 vivo，浙江大学代码 The code will be released after the official audit. 动机 self-attention的二次时…...

编程日记 2025/8/17 17:59:14

大模型论文：Improving Language Understanding by Generative Pre-Training

大模型论文：Improving Language Understanding by Generative Pre-Training OpenAI2018 文章地址：https://www.mikecaptain.com/resources/pdf/GPT-1.pdf 摘要自然语言理解包括各种各样的任务，如文本蕴涵、问题回答、语义相似性评估和文…...

编程日记 2025/8/19 21:34:39

springboot 项目怎样开启https服务

要在Spring Boot项目中启用HTTPS服务，请按照以下步骤操作： 1. 生成SSL证书密钥库使用keytool生成自签名证书在终端或命令行工具中运行以下命令，生成一个PKCS12格式的密钥库文件： keytool -genkeypair -alias myapp -keyalg …...

编程日记 2025/8/22 10:02:12

R语言之mlr依赖包缺失警告之分析

因为本地没有网络，所有相关的依赖包都是手动下载，再使用脚本一键安装的。在使用mlr包时，执行下面的代码时，总是报各种依赖缺失，也不知道咋看FAIL信息。 # 建模与调参 # 查阅线性回归、随机森林、xgboost和KNN四种模…...

编程日记 2025/8/18 16:33:05

如何记录日常笔记

关于用Obsidian记日常笔记这事儿，我的经验是别想得太复杂。刚开始用的时候总想着要搞个完美的分类系统，后来发现简单粗暴反而最实用。文件夹分两类就够了——比如「工作记录」扔一个文件夹，「读书笔记」扔另一个，别分太细&#…...

编程日记 2025/8/20 5:06:10

Completablefuture的底层原理是什么

参考面试回答： 个人理解 CompletableFuture 是 Java 8 引入的一个类、它可以让我们在多线程环境中更加容易地处理异步任务。CompletableFuture 的底层原理是基于一个名为 FutureTask 的机制、结合了监听器模式和等待-通知机制来处理异步计算。 1.首先就是Com…...

编程日记 2025/8/19 17:49:05