[C++ 마스터] Day 19: 표준 템플릿 라이브러리 (STL) 소개

표준 템플릿 라이브러리 (STL)

표준 템플릿 라이브러리(STL)는 C++ 표준 라이브러리의 일부로, 다양한 데이터 구조와 알고리즘을 제공합니다. STL의 주요 구성 요소에는 컨테이너, 알고리즘, 반복자가 있습니다.

 

1. 컨테이너 (Containers)

컨테이너는 데이터를 저장하고 관리하는 객체입니다. STL에는 다양한 컨테이너가 있으며, 각 컨테이너는 특정한 용도로 사용됩니다.

 

주요 컨테이너:

• 벡터 (vector): 동적 배열을 제공하는 컨테이너
• 리스트 (list): 이중 연결 리스트를 제공하는 컨테이너
• 데크 (deque): 양방향 큐를 제공하는 컨테이너
• 셋 (set): 중복되지 않는 원소들의 집합을 제공하는 컨테이너
• 맵 (map): 키-값 쌍을 저장하는 연관 배열을 제공하는 컨테이너

 

2. 알고리즘 (Algorithms)

알고리즘은 컨테이너에서 사용할 수 있는 다양한 연산을 제공합니다. STL의 알고리즘은 주로 정렬, 검색, 수정, 복사, 이동 등을 포함합니다.

 

3. 반복자 (Iterators)

반복자는 컨테이너의 원소를 순회하는 객체입니다. 반복자는 포인터와 유사하게 동작하며, 컨테이너와 알고리즘 간의 인터페이스 역할을 합니다.

 

벡터 (vector)

벡터는 동적 배열을 제공하는 컨테이너입니다. 벡터는 요소를 추가하거나 제거할 때 자동으로 크기를 조정합니다.

 

벡터의 주요 함수:

• push_back(): 요소를 벡터의 끝에 추가
• pop_back(): 벡터의 마지막 요소를 제거
• size(): 벡터의 크기 반환
• begin(): 벡터의 첫 번째 요소를 가리키는 반복자 반환
• end(): 벡터의 마지막 요소 다음을 가리키는 반복자 반환

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec;

    // 요소 추가
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    vec.push_back(3);

    // 요소 출력
    for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
        cout << vec[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // 요소 제거
    vec.pop_back();

    // 반복자 사용
    for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

리스트 (list)

리스트는 이중 연결 리스트를 제공하는 컨테이너입니다. 리스트는 양방향으로 요소를 추가하거나 제거할 수 있습니다.

 

리스트의 주요 함수:

• push_back(): 요소를 리스트의 끝에 추가
• push_front(): 요소를 리스트의 앞에 추가
• pop_back(): 리스트의 마지막 요소를 제거
• pop_front(): 리스트의 첫 번째 요소를 제거
• size(): 리스트의 크기 반환
• begin(): 리스트의 첫 번째 요소를 가리키는 반복자 반환
• end(): 리스트의 마지막 요소 다음을 가리키는 반복자 반환

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

int main() {
    list<int> lst;

    // 요소 추가
    lst.push_back(1);
    lst.push_back(2);
    lst.push_back(3);

    // 요소 출력
    for (list<int>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 요소 제거
    lst.pop_front();

    // 요소 출력
    for (list<int>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

맵 (map)

맵은 키-값 쌍을 저장하는 연관 배열을 제공하는 컨테이너입니다. 맵은 키를 기준으로 자동으로 정렬됩니다.

 

맵의 주요 함수:

• insert(): 키-값 쌍을 맵에 추가
• erase(): 특정 키를 가진 요소를 제거
• find(): 특정 키를 가진 요소를 찾음
• size(): 맵의 크기 반환
• begin(): 맵의 첫 번째 요소를 가리키는 반복자 반환
• end(): 맵의 마지막 요소 다음을 가리키는 반복자 반환

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main() {
    map<string, int> m;

    // 요소 추가
    m["Alice"] = 30;
    m["Bob"] = 25;
    m["Charlie"] = 35;

    // 요소 출력
    for (map<string, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
        cout << it->first << ": " << it->second << endl;
    }

    // 요소 찾기
    map<string, int>::iterator it = m.find("Bob");
    if (it != m.end()) {
        cout << "Found Bob, age: " << it->second << endl;
    }

    // 요소 제거
    m.erase("Alice");

    // 요소 출력
    for (map<string, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
        cout << it->first << ": " << it->second << endl;
    }

    return 0;
}

 

예제 문제

문제 1: 벡터를 사용하여 정수 목록을 관리하는 프로그램 작성

사용자로부터 정수를 입력받아 벡터에 추가하고, 벡터의 내용을 출력하는 프로그램을 작성하세요.

 

해설:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> vec;
    int num;

    cout << "Enter integers (type -1 to stop): ";
    while (cin >> num && num != -1) {
        vec.push_back(num);
    }

    cout << "Vector contents: ";
    for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
        cout << vec[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

이 프로그램은 사용자로부터 정수를 입력받아 벡터에 추가하고, 벡터의 내용을 출력합니다.

 

문제 2: 리스트를 사용하여 문자열 목록을 관리하는 프로그램 작성

사용자로부터 문자열을 입력받아 리스트에 추가하고, 리스트의 내용을 출력하는 프로그램을 작성하세요.

 

해설:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    list<string> lst;
    string str;

    cout << "Enter strings (type 'stop' to stop): ";
    while (cin >> str && str != "stop") {
        lst.push_back(str);
    }

    cout << "List contents: ";
    for (list<string>::iterator it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

이 프로그램은 사용자로부터 문자열을 입력받아 리스트에 추가하고, 리스트의 내용을 출력합니다.

 

문제 3: 맵을 사용하여 학생의 이름과 점수를 관리하는 프로그램 작성

사용자로부터 학생의 이름과 점수를 입력받아 맵에 추가하고, 맵의 내용을 출력하는 프로그램을 작성하세요.

 

해설:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    map<string, int> m;
    string name;
    int score;

    cout << "Enter student name and score (type 'stop' for name to stop): ";
    while (cin >> name && name != "stop") {
        cin >> score;
        m[name] = score;
    }

    cout << "Map contents: " << endl;
    for (map<string, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
        cout << it->first << ": " << it->second << endl;
    }

    return 0;
}

 

이 프로그램은 사용자로부터 학생의 이름과 점수를 입력받아 맵에 추가하고, 맵의 내용을 출력합니다.

 

다음 단계

19일차의 목표는 C++의 표준 템플릿 라이브러리(STL) 소개에 대해 학습하는 것이었습니다. 다음 날부터는 STL의 벡터와 리스트에 대해 더 깊이 있게 다룰 것입니다.

 

내일은 "STL 벡터와 리스트"에 대해 다룰 예정입니다. 질문이나 피드백이 있으면 댓글로 남겨 주세요!