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# 표준 템플릿 라이브러리
## 표준 템플릿 라이브러리
STL(Standard Template Library)은 C++ 언어가 제공하는 템플릿을 사용한 컨테이너 클래스를 제공하는 라이브러리 이다.
STL의 구성요소는 **컨테이너**, **반복자**, **알고리즘**이다.
### 컨테이너(container)
컨테이너는 순차 컨테이너와 연상 컨테이너가 있다.
#### 순차 컨테이너(sequences container)
| 종류 | 특성 |
| ------ | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| vector | - 확장가능한 배열
- 첨자를 이용한 빠른접근
- 끝에서 삽입(삭제)은 빠르나 그외의 위치에서의 삽입(삭제)은 느리다
|
| list | - 이중 연결리스트
- 어느위치든 삽입(삭제)가 효율적이다
- 직접 접근이 어렵다
|
| deque | - vector 와 동일하나 앞에서도 효율적으로 삽입(삭제)할 수 있다
|
#### 연상 컨테이너(associative container)
| 종류 | 특성 |
| -------- | ---------------------------------- |
| set | 키만 저장하면 키값의 중복을 허용하지 않음 |
| multiset | 키값의 중복을 허용하는 set |
| map | 키에 대응되는 값까지 같이 보관하며 키의 중복을 허용하지 않음 |
| multimap | 키의 중복을 허용하는 map |
### 반복자(iterator)
반복자는 포인터의 개념을 일반화 한것으로 컨테이너에 저장된 원소를 순회하고 접근하는 일반화된 방법을 제공한다. 반복자는 컨테이너와 알고리즘을 하나로 동작하게 묶어주는 인터페이스 역활을 한다.
| 반복자 | 설명 |
| -------------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------- |
| 순방향 반복자
(forward iterator)
| 입력, 출력 반복자 기능에 순방향으로 이동(++)이 가능한 재할당될 수 있는 반복자 |
| 양방향 반복자
(bidirectional iterator)
| 순방향 반복자 기능에 역방향으로 이동(--)이 가능한 반복자 ( list, set, mulitset, map, multimap) |
| 임의 접근 반복자
(random access iterator)
| 양방향 반복자 기능에 +, -, += , -=, \[] 연산이 가능한 반복자 (vector, deque) |
### 알고리즘
알고리즘은 반복자를 사용하여 컨테이너의 원소에 대해 적용할 수 있는 여러가지 연산을 제공한다.
#### 대표적인 STL 알고리즘
| 알고리즘 | 설명 |
| --------- | ----------------------- |
| search | 주어진 값과 동일한 첫버째 요소를 반환 |
| count | 주어진 값과 일치하는 요소의 수를 반환 |
| swap | 컨테이너 안의 값을 교환 |
| sort | 컨테이너의 값들을 지정된 순서에 따라 정렬 |
| merge | 정렬된 두 영역의 원소들을 병합 |
| reverse | list의 원소들을 역순으로 나열 |
| remove | 컨테이너에서 지정된 값을 제거 |
| replace | 지정된 값은 다른 값으로 대체 |
| unique | 인접 위치에 있는 중복된 값을 제거 |
| for\_each | 지정된 함수를 컨테이너의 모든 원소에 적용 |
## Vector 클래스
vector 클래스 템플릿은 배열개념을 구현한 클래스이다.\
vertor는 크기가 고정되지 않고 필요에 따라 공간이 확장 될 수 있다.
#### vertor의 크기 확장 및 데이터조작 관련 메서드
| 메서드 | 설명 |
| ----------------- | --------------------------- |
| push\_back(value) | 끝에 데이터 추가 |
| pop\_back | 끝에 데이터를 꺼내오고 제거 |
| size() | 논리적 크기 반환 |
| resize(n) | 논리적 크기 변경 |
| capacity() | 물리적 크기 반환 |
| reserve(n) | capacity()가 최소한 n을 반환하도록 확장 |
| empty() | 비어있는 벡터의 경우 true반환 |
| erase(it) | 반복자(it)가 가리키는 위치 삭제 |
| erase(it1, it2) | it1 \~ it2 범위의 데이터 삭제 |
| insert(it, value) | 반복자가 가리키는 위치에 value 삽입 |
``를 포함해야 한다.
```cpp
#include
#include
using namespace std;
int main() {
vector vec(5);
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
vec[i] = i + 1;
}
cout << "백터의 논리적 크기 : " << vec.size() << endl;
cout << "백터의 물리적 크기 : " << vec.capacity() << endl;
cout << endl;
vec.push_back(11);
cout << "백터의 논리적 크기 : " << vec.size() << endl;
cout << "백터의 물리적 크기 : " << vec.capacity() << endl;
cout << "저장된 데이터 : ";
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
cout << vec[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
### 반복자 사용
반복자는 마치 포인터와 같은 방식으로 접근할 수 있도록 한다. vertor 객체의 `begin()`은 첫번째 원소를 가리키며, `end()-1` 는 마지막 원소를 가리킨다.
```cpp
#include
#include
using namespace std;
int main() {
vector vec(5);
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
vec[i] = i + 1;
}
vector::iterator it;
cout << "저장된 데이터 : ";
for (it = vec.begin(); it < vec.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
auto it2 = vec.begin();
cout << "3번째 데이터 : " << *(it2+2) << endl;
it2 = vec.end()-1;
cout << "마지막 데이터 : " << *it2 << endl;
return 0;
}
```
### 알고리즘 사용
알고리즘을 사용하기 위해서는 ``을 포함해야 한다.
난수를 사용해 두개의 vector를 생성하고 정렬한 다음 하나로 병합해보자.
```cpp
#include
#include
#include
#include // time 함수사용
#include // rand 함수사용
using namespace std;
int main() {
vector vec1(5);
vector vec2(7);
vector::iterator it;
srand((unsigned int)time(NULL)); // 시드 초기화
// 첫번째 백터에 난수 입력
for (it = vec1.begin(); it < vec1.end(); it++) {
*it = rand() % 100;
}
// 두번째 백터에 난수 입력
for (it = vec2.begin(); it < vec2.end(); it++) {
*it = rand() % 100;
}
cout << "첫번째 백터 : ";
for (it = vec1.begin(); it < vec1.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
cout << "두번째 백터 : ";
for (it = vec2.begin(); it < vec2.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
// 백터 정렬
sort(vec1.begin(), vec1.end());
sort(vec2.begin(), vec2.end());
cout << endl << "정렬된 후 데이터" << endl;
cout << "첫번째 백터 : ";
for (it = vec1.begin(); it < vec1.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
cout << "두번째 백터 : ";
for (it = vec2.begin(); it < vec2.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
// 백터 병합
vector vec3(vec1.size() + vec2.size()); // 병합할 벡터
merge(vec1.begin(), vec1.end(), vec2.begin(), vec2.end(), vec3.begin());
cout << endl << "두 벡터의 병합 결과 : ";
for (it = vec3.begin(); it < vec3.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```