实验4 STL应用

• 一、实验要求
• 二、实验内容
• • 2.1 STL简介
  • 2.2 STL基本组件
  • 2.3 撰写自己的算法和函数，结合容器和迭代器解决序列变换（如取反、平方、立方），像素变换（二值化、灰度拉伸）；
  • • 2.3.1 序列变换（取反、平方、立方）
    • 2.3.2 像素变换（二值化，灰度拉伸）
  • 2.4 用set存储学生信息，并进行增删改查操作；
  • 2.5 输入一个字符串，用map统计每个字符出现的次数并输出字符及对应的次数。
• 总结

• 撰写自己的算法和函数，结合容器和迭代器解决序列变换（如取反、平方、立方），像素变换（二值化、灰度拉伸）；
• 用set存储学生信息，并进行增删改查操作；
• 输入一个字符串，用map统计每个字符出现的次数并输出字符及对应的次数。

• 标准模板库（Standard Template Library，简称STL）定义了一套概念体系，为泛型程序设计提供了逻辑基础。
• STL中的各个类模板，函数模板的参数都是用这个体系中的概念来规定的。
• 使用STL的模板时，类型参数可以是C++标准库中已有的类型，也可以是自定义的类型——只要这些类型是所要求概念的模型。

• 容器（container）
   顺序容器
    array（数组），vector（向量），deque（双端队列），forward_list(单链表），list（列表）
   （有序）关联容器
    set（集合），multiset（多重集合），map（映射），multimap（多重映射）
   （无序）关联容器
    unordered_set(无序集合)，unordered_multiset（无序多重集合）
    unordered_map（无序映射），unordered_multimap(无序多重映射)

• 迭代器（iterator）
   迭代器是算法和容器的桥梁
    迭代器用作访问容器中的元素
    算法不直接操作容器中的数据，而是通过迭代器间接操作
   算法和容器独立
    增加新的算法，无需影响容器的实现
    增加新的容器，原有的算法也能适用
  迭代器分为输入迭代器，输出迭代器，前向迭代器，双向迭代器，随机访问迭代器。

• 函数对象（function object）
   一个行为类似函数的对象
   可以没有参数，也可以带有若干参数
   其功能是获取一个值，或者改变操作的状态

• 算法（algorithms）
   不可变序列算法
   可变序列算法
   排序和搜索算法
   数值算法

操作函数：

void transInv(int a[],int b[],int num)//取反操作
{
    for(int i=0;i
void transInvT(inputIter begInput,inputIter endInput,outputIter begOutput,Myoperator op)
{
    for(;begInput!=endInput;begInput++,begOutput++)
    {
//        *begOutput = -(*begInput);//取反
        *begOutput = op(*begInput);//运算符操作
    }
}

template 
void outputCont(string strName,ostream &os,T begin,T end)//输出函数
{
    os< 
操作模板：
 
template 
void transInvT(T a[],T b[],int num)//取反操作模板
{
    for(int i=0;i
void transSqrT(T a[],T b[],int num)//平方操作模板
{
    for(int i=0;i
void transCubicT(T a[],T b[],int num)//立方操作模板
{
    for(int i=0;i
T InvT(T a)
{
    return -a;
}
template 
T SqrT(T a)
{
    return a*a;
}
template 
T CubicT(T a)
{
    return a*a*a;
}
 
测试代码：
 
void Test(){
	const int N = 5;
    int a[N]={1,2,3,4,5};
    outputCont("a",cout,a,a+N);
    int b[N];
    vector vb(N);
    vector vc(N);
    transInv(a,b,N);
    outputCont("InV a",cout,b,b+N);
    transSqr(a,b,N);
    outputCont("Sqr a",cout,b,b+N);
    transCubic(a,b,N);
    outputCont("cubic a",cout,b,b+N);
}
 
运行结果：
 
 
2.3.2 像素变换（二值化，灰度拉伸） 
二值化：
 
template 
class Mythreshold//图像二值化
{
public:
    Mythreshold(int n=128):_nThreshold(n){}
    int operator()(T val)
    {
        return val<_nThreshold?0:1;
    }
    int _nThreshold;
};
 
测试代码：
 
transInvT(a,a+N,vb.begin(),Mythreshold(2));
outputCont("Inv a by treshold",cout,vb.begin(),vb.end());
 
运行结果：
 
 在二值化过程中，我们将数组a内的元素当作像元，对每一个像元进行二值化处理，若小于2，则置为0，反之则置为1.
 灰度拉伸：
 
template 
class Mytrans
{
public:
    Mytrans(int n=128):c(n){}
    int operator()(T val)
    {
        return val+=10;
    }
    int c;
};
 
测试代码：
 
    transInvT(a,a+N,vb.begin(),Mytrans(10));
    outputCont("Inv a by trans",cout,vb.begin(),vb.end());

 
运行结果：
 
 如图所示，在灰度拉伸当中我们将数组a内的元素当作像元，将每一个像元大小增加10。
 
2.4 用set存储学生信息，并进行增删改查操作； 
首先我们先定义一个学生类，包括学生学号和姓名等。
 
class studentInfo
{
public:
    studentInfo(string strNo,string strName)
    {
        _strNo = strNo;
        _strName = strName;
    }
    string _strNo;
    string _strName;
    friend ostream& operator<<(ostream& os,const studentInfo& info)
    {
        os< 
增删改查操作：
 
template 
void strNoSearch(string strNo,ostream &os,T begin,T end)//按学号查找
{
    for(;begin!=end;begin++)
    {
        if((*begin)._strNo==strNo)
        {
            os<<"find the student:"<<*begin<
void strNameSearch(string strName,ostream &os,T begin,T end)//按姓名查找
{
    for(;begin!=end;begin++)
    {
        if((*begin)._strName==strName)
        {
            os<<"find the student:"<<*begin<
void updatedata(string strNo,string afterNo,string afterName,ostream &os,T begin,T end);

void TestSet()
{
    vector students;
    students.push_back(studentInfo("10021","zhang san"));
    students.push_back(studentInfo("10002","Li si"));
    students.push_back(studentInfo("10003","wang wu"));
    students.push_back(studentInfo("10011","wang liu"));
    students.push_back(studentInfo("10010","wu liu"));
    set studentSet(students.begin(),students.end());
    studentSet.insert(studentInfo("10001","jack"));//添加学生信息
    outputCont("student set",cout,studentSet.begin(),studentSet.end());
    if(studentSet.find(studentInfo("10001","jack"))!=studentSet.end())//查找
    {
        cout<<"find the student."<
void updatedata(string strNo,string afterNo,string afterName,ostream &os,T begin,T end)//按学号更改
{
    vector students;
    students.push_back(studentInfo("10021","zhang san"));
    students.push_back(studentInfo("10002","Li si"));
    students.push_back(studentInfo("10003","wang wu"));
    students.push_back(studentInfo("10011","wang liu"));
    students.push_back(studentInfo("10010","wu liu"));
    set studentSet(students.begin(),students.end());
    for(;begin!=end;begin++)
    {
        if((*begin)._strNo==strNo)
        {
            studentSet.erase(*begin);
            break;

        }
    }
    studentSet.insert(studentInfo(afterNo,afterName));
    outputCont("student set",cout,studentSet.begin(),studentSet.end());

}
 
运行结果：
 
 
2.5 输入一个字符串，用map统计每个字符出现的次数并输出字符及对应的次数。 
映射（map）
 
映射与集合同属单重关联容器，它们主要区别在于：集合元素类型是键本身，映射元素类型是由键和附加数据所构成的二元组。
在集合中按照键查找一个元素时，一般只用来确定这个元素是否存在，而在映射中按照键查找一个元素时，除了能够确定它的存在外，还可以得到相应的附加数据。
 
统计字符出现的次数：
 
void TestMap()
{
//    map stu;
//    stu["01"] = 100;
//    stu["02"] = 99;
//    stu["03"] = 98;
//    stu["02"] = 97;
//    for(map::iterator it=stu.begin();it!=stu.end();it++)
//    {
//        cout<first<<" "<second< s;
    char c;
    do{
        cin>>c;//输入字符
        if(isalpha(c))//判断是否为字符
        {
            c=tolower(c);//将字符转为小写
            s[c]++;//统计字符出现次数
        }
    }while(c!='.');
    for(map::iterator iter=s.begin();iter!=s.end();++iter)
    {
        cout<first<<" "<second<<" ";
    }
    cout< 
运行结果：
 
 
总结 
在这次的实验当中，我对STL应用有了进一步的了解，同时也学习了容器和迭代器方面的知识，另外也熟悉了与set和map相关的一些基本操作。还有关键的就是学到了cpvt，这是c++课程知识的总结，是相关知识的凝练。