[C++] 컨테이너 (vector, map)

STL

- C++ 표준 템플릿 라이브러리 중 하나

많은 제네릭 클래스와 제네릭 함수 포함 → 쉽게 프로그램 작성 할 수 있음

 

• 구성 요소
  • 컨테이너 : 데이터를 담아두는 자료 구조를 표현한 클래스
  • iterator : 컨테이너 원소에 대한 포인터
  • 알고리즘 : 템플릿 함수

 

컨테이너란?

- 데이터를 담아두는 자료 구조를 표현한 클래스

• STL 의 구성 요소 중 하나 
• 데이터를 저장하는 객체
• 컨테이너 구성 요소
  1. sequence containers
  2. associative containers
  3. container adapters
• 컨테이너 종류
  • vector
  • map
  • list
  • set
  • stack
  • queue
  • deque

 

iterator란?

- 반복자

- 컨테이너의 원소를 가리키는 포인터

 #구체적인 컨테이너를 지정하여 반복자 변수 생성
 vector<int>::iterator it; 
 it = v.begin();

알고리즘 함수란?

- 템플릿 함수

- iterator와 함께 작동

- 전역함수 : STL 컨테이너 클래스의 멤버 함수가 아님

 

- sort() 함수 사례

- 두개의 매개 변수

• 첫 번째 매개변수 : 소팅을 시작한 원소의 주소
• 두 번째 매개변수 : 소팅 범위의 마지막 원소 다음 주소

#include <algorithm>
vector<int> v;
...
sort(v.begin(), v.end());  // 벡터 전체 정렬
sort(v.begin(), v.begin()+3);  // v.begin()에서 v.begin()+2까지, 처음 3개 원소 정렬
sort(v.begin()+2, v.begin()+5);  // 벡터의 3번째 원소에서 v.begin()+4까지, 3개 원소 정렬

 

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STL과 관련된 헤더 파일

- 컨테이너 클래스를 사용하기 위한 헤더 파일

- 해당 클래스가 선언된 헤더 파일 include

 #include <vector> //vector 클래스를 사용하려면
 #include <list> //list 클래스를 사용하려면
 
 //알고리즘 함수를 사용하기 위한 헤더 파일
 #include <algorithm> //알고리즘 함수에 상관 없이

STL과 관련된 이름 공간

- STL이 선언된 이름 공간은 std

 

auto를 이용하여 쉬운 변수 선언

1. C++11부터 auto 선언의 의미 수정 : 컴파일러에게 변수 선언문에서 추론하여 타입을 자동 선언하도록 지시
2. C++11 이전까지는 스택에 할당되는 지역 변수를 선언하는 키워드

- 장점 : 복잡한 변수 선언을 간소화, 긴 타입 선언 시 오타 줄임

// 기본 활용 사례

auto pi = 3.14;  // 3.14가 실수이므로 pi는 double 타입으로 선언됨
auto n = 3;  // 3이 정수이므로 n을 int 타입으로
auto *p = &n;  // 변수 p는 int* 타입으로 추론
 
int n = 10; 
int & ref = n;  // ref는 int에 대한 참조 변수 
auto ref2 = ref; // ref2는 int& 변수로 자동 선언

// 다른 활용 사례 - 함수의 리턴 타입으로부터 추론하여 변수 타입 선언
int square(int x) { return x*x; }
...
auto ret = square(3); // 변수 ret는 int 타입으로 추론

// STL 템플릿에 활용 - vector<int>iterator 타입의 변수 it를 auto를 이용하여 간단히 선언
 for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) 
 	cout << *it << endl;

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예제 - 문자열을 저장하는 벡터 만들기 연습

#include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std;

int main() {
	vector<string> sv;
	string name;
	// 문자열 벡터 생성
	cout << "이름을 5개 입력하라" << endl;
    
	for(int i=0; i<5; i++) { // 한 줄에 한 개씩 5 개의 이름을 입력받는다.
		cout << i+1 << ">>"; 
        getline(cin, name); 
        sv.push_back(name);
	}
    
	name = sv.at(0); // 벡터의 첫 원소 
    
    for(int i=1; i<sv.size(); i++) {
		if(name < sv[i]) // sv[i]의 문자열이 name보다 사전에서 뒤에 나옴 
    		name = sv[i]; // name을 sv[i]의 문자열로 변경
	}
	cout << "사전에서 가장 뒤에 나오는 이름은 " << name << endl; }

예제 - iterator를 사용하여 vector의 모든 원소에 2 곱하기

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;

int main() {
	vector<int> v; // 정수 벡터 생성 v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	vector<int>::iterator it; // 벡터 v의 원소에 대한 포인터 it 선언 
    for(it=v.begin(); it != v.end(); it++) { // iterator를 이용하여 모든 원소 탐색
	
	int n = *it; // it가 가리키는 원소 값 리턴
    n = n*2;    // 곱하기 2
    *it = n;   // it가 가리키는 원소에 값 쓰기
	
	
    
    }
	
    for(it=v.begin(); it != v.end(); it++) // 벡터 v의 모든 원소 출력 
    	cout << *it <<‘ ‘;
	cout << endl;
}

예제 - sort() 함수를 이용한 vector 정렬

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
	vector<int> v; // 정수 벡터 생성
	cout << "5개의 정수를 입력하세요>> "; 
    for(int i=0; i<5; i++) {
		int n;
		cin >> n;
		v.push_back(n); // 키보드에서 읽은 정수를 벡터에 삽입
	}
    
	// v.begin()에서 v.end() 사이의 값을 오름차순으로 정렬 
	// sort() 함수의 실행 결과 벡터 v의 원소 순서가 변경됨 

	sort(v.begin(), v.end());

	// sort(v.begin(), v.begin()+3);
	// sort(v.begin()+2, v.begin()+5);
	vector<int>::iterator it; // 벡터 내의 원소를 탐색하는 iterator 변수 선언
    
	for(it=v.begin(); it != v.end(); it++) // 벡터 v의 모든 원소 출력 
    	cout << *it <<' ';
	cout << endl; 
}

 

예제 - auto를 이용한 변수 선언

#include <iostream> 
#include <vector> 
using namespace std;

int square(int x) { return x*x; }
int main() {
	// 기본 타입 선언에 auto 활용
	auto c = 'a';  // c는 char 타입으로 결정
	auto pi = 3.14;  // pi은 double 타입으로 결정
	auto ten = 10;  // ten은 int 타입으로 결정
	auto *p = &ten;  // 변수 p는 int* 타입으로 결정
	cout << c << " " << pi << " " << ten << " " << *p << endl; 
    
    // 함수의 리턴 타입으로 추론
	auto ret = square(3); // square() 함수의 리턴 타입이 int 이므로 ret는 int로 결정 
    cout << *p << " " << ret << endl;
    
	vector<int> v = { 1,2,3,4,5 }; //벡터 v에 5개의 원소, 1,2,3,4,5 삽입 
    vector<int>::iterator it;
 
	for (it = v.begin(); it != v.end(); it++)
 		cout << *it << " "; // 1 2 3 4 5 출력 cout << endl;
        
		// 템플릿에 auto를 사용하여 간소화
	for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++)
		cout << *it << " "; // 1 2 3 4 5 출력