Bibliothèque standard du C++

Licence InformatiqueBesançon

Méthode et Outils pour la Programmation

Françoise Greffier

STL

IntérêtGénéricitéImplantation dynamique d ’une pile

surcharge de l ’opérateur = surcharge du constructeur par copie

Implantation : chaînage arrière

Des structures de données classiques

La bibliothèque standard (Standard Template Library : STL) fournit au programmeur des classes prédéfinies qui offrent des structures de données classique, associées à leurs opérations classiques.

Facteurs de qualité des logiciels :

• Fiabilité : écrite par des spécialistes (Andrew Koenig)• Réutilisabilité : portabilité• Compréhensabilité et facilité de maintenance

=> EFFICACITE

Exemple :Fusionner deux listes en les triant et placer le résultat dans un fichier se code en deux lignes.

Développer rapidement des applications en assemblant des briques des classes génériques.

Des composants réutilisables

Conteneurs (template)

Il existe deux grandes catégories de conteneurs :• Les séquences élémentaires (appelées aussi stockages élémentaires).Les dérivées des séquences élémentaires (appelées aussi types abstraits de données : TDA)• Les conteneurs associatifs (clé,valeur)

Pour comprendre les conteneurs proposés dans la STL, on doit appréhender à la fois les structures de données, les algorithmes associés et les itérateurs.

http://www.sgi.com/tech/stl/

Chaque conteneur possède possède des avantages et des inconvénients qui peuvent être appréhendés selon ces critères :• coût des insertions/suppressions• coût des accès aux éléments

Des composants réutilisables

On choisira un conteneur en cherchant à minimiser la somme des coûts des opérations les plus fréquentes effectués sur ceux-ci.

=> voir la complexité des algorithmes (opérations)

Les séquences

On distingue trois séquences : •vector (tableau)•list (liste)•deque (liste à accès préférentiels au premier et dernier)

Une séquence est un conteneur dans lequel les éléments sont organisés linéairement (il y a un premier, un suivant … , un dernier).

# include <vector.h># include <iostream.h>using namespace std;int main (void) {vector<int> v; V1.push_back(1); V1.push_back(2);V1.push_back(3);vector<int> v2(3); v2[0] = 1, v2[1] = 2; v2[2] =3;

if (v1==v2) cout << " OK " ;

else cout << " ???? (stupeur) ";

return 0; }

Les vecteurs # include <vector.h>

Les séquences : opérations communes

Méthodes disponibles sur tout conteneur :

• Gestion de la taille du conteneur

- size_type size() const;- size_type max_size() const;- bool empty() const;- void resize(size_type, T c=T());• Accès aux éléments :

- const_reference front() const;- const_reference back() const;

Les séquences : opérations communesMéthodes disponibles sur tout conteneur :

• Insertion des éléments

- void push_back(const T&);appel du constructeur par copie- .. . insert (...); avec un itérateur• Suppression d ’éléments :

- void pop_back();- .. . erase (...); avec un itérateur Echange d ’éléments :

- void swap(sequence<T>&);

Les séquences : opérations communesMéthodes disponibles sur tout conteneur :

Echange d ’éléments :

- void swap(sequence<T>&);Sequence est à remplacer par vector, list ou deque.Echange this avec les éléments du conteneur passé en argument.Pour échanger des éléments de séquences différentes, il faut passer à une version avec itérateur

Les vecteurs

Principales opérations (n est la dimension du vecteur)

• Sélecteur => capacité mémoire réservée donnée en nombre d ’élémentssize_type capacity() const;

Rqe : la taille est donnée par size (=> nb d ’éléments)

• Sélecteur : accès indexé : [ ] 0(1)reference operator[](size_type)

Les vecteurs

Principales opérations (n est la dimension du vecteur)

•Ajout ou suppression d ’un élément en fin de vecteur sans redimensionnement 0(1) push_back

• Ajout ou suppression d ’un élément en fin de vecteur avec redimensionnement 0(n) push_back

• Ajout ou suppression d ’un élément au milieu du vecteur 0(n)

Les conteneurs associatifs

Contrairement aux séquences, les conteneurs associatifs peuvent identifier leurs éléments par la valeur d ’une clé. Cette clé a parfois pour valeur une partie de la valeur de l ’élément.

Ces conteneurs sont particulièrement adaptés dans des applications où l ’on doit rechercher des éléments connaissant leur clé.

Un conteneur associatif offre la possibilité de rechercher rapidement les éléments mémorisés par leur clé.

Les conteneurs associatifs

Ces conteneurs sont « paramétrés » avec le type de la clé correspondant. .

Opérations sur les clés :recherche : find (complexité logarithmique)Comptage selon la clé : count

On doit avoir une relation d ’ordre total sur les clés

Les conteneurs associatifs

On trouve quatre conteneurs associatifs• set : clé = valeur de l ’élément• multiset : set avec occurrences multiples• map : élément = (clé,v)•multimap : map avec occurrences multiples sur clé

Opérations utilisant les clés :recherche : find (complexité logarithmique)Comptage selon la clé : count