Standard Template Library (STL) di C++ adalah sebuah library standar yang menyediakan sejumlah kelas template dan fungsi yang dirancang untuk mempermudah dan mempercepat proses pengembangan program. STL memberikan berbagai struktur data dan algoritma yang sering digunakan, yang diimplementasikan dengan efisien dan konsisten, sehingga programmer tidak perlu menulis ulang kode-kode yang umum digunakan. Tujuan utama dari STL adalah untuk men-standarisasi dan meningkatkan performa kode yang dituliskan dengan tepat.

Misalnya, daripada bingung apakah array biasa bisa menampung lebih dari 257 data, kita bisa menggunakan vector yang secara otomatis memperluas kapasitasnya. Vector sebenarnya mirip dengan array, tetapi lebih fleksibel karena bisa dengan mudah diperbesar atau diperkecil sesuai kebutuhan. Ini membuat kita tidak perlu lagi pusing soal ukuran. Selain itu, vector memungkinkan kita untuk memanfaatkan berbagai algoritma dari STL untuk manipulasi data, sehingga lebih praktis dan aman dibandingkan array biasa.

STL ini sendiri memiliki empat komponen, yaitu:

1. Algoritma
2. Containers
3. Function
4. Iterators

#include <iostream>

using namespace std;

// Fungsi untuk mengurutkan array menggunakan algoritma bubblesort
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n-1; ++i) {
        for (int j = 0; j < n-i-1; ++j) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                // Menukar elemen arr[j] dan arr[j+1]
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int numbers[] = {29, 10, 14, 37, 14, 2, 17, 41, 32, 5};
    int n = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);

    // Mengurutkan elemen dalam array
    bubbleSort(numbers, n);

    // Menampilkan elemen-elemen yang sudah diurutkan
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }

    return 0;
}

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> numbers = {29, 10, 14, 37, 14, 2, 17, 41, 32, 5};

    // Mengurutkan elemen dalam vector
    sort(numbers.begin(), numbers.end());

    // Menampilkan elemen-elemen yang sudah diurutkan
    for (int num : numbers) {
        cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

Komponen algorithm di STL (Standard Template Library) adalah sekumpulan fungsi yang menyediakan berbagai algoritma umum untuk operasi pada data, seperti pengurutan, pencarian, manipulasi, dan lainnya. Berikut adalah beberapa jenis algoritma yang termasuk dalam komponen ini:

1. Pengurutan (Sorting): Algoritma untuk mengurutkan elemen-elemen dalam kontainer.

• Contoh: sort, stable_sort, partial_sort

2. Pencarian (Searching): Algoritma untuk mencari elemen dalam kontainer.

• Contoh: find, binary_search, find_if

3. Pengurutan Parsial (Partial Sorting): Algoritma untuk mengurutkan sebagian dari kontainer.

• Contoh: partial_sort, nth_element

4. Modifikasi (Modifying): Algoritma untuk memodifikasi elemen dalam kontainer.

• Contoh: copy, copy_if, fill, transform

5. Penghapusan (Removing): Algoritma untuk menghapus elemen dari kontainer.

• Contoh: remove, remove_if, unique

6. Permutasi (Permutation): Algoritma untuk menghasilkan permutasi elemen.

• Contoh: next_permutation, prev_permutation

7. Akumulasi dan Perhitungan (Numeric): Algoritma untuk melakukan operasi numerik pada elemen kontainer.

• Contoh: accumulate, inner_product, partial_sum

8. Pemeriksaan (Checking): Algoritma untuk memeriksa kondisi pada elemen kontainer.

• Contoh: all_of, any_of, none_of

9. Penggabungan (Merging): Algoritma untuk menggabungkan elemen dari dua kontainer yang terurut.

• Contoh: merge, inplace_merge

10. Rotasi dan Partisi (Rotation and Partitioning): Algoritma untuk mengatur ulang elemen dalam kontainer.

• Contoh: rotate, partition, stable_partition

Container adalah sebuah obyek yang digunakan untuk menyimpan sekumpulan obyek lain (disebut sebagai elemen pada container tersebut). Container ini dimplementasikan dengan template class sehingga sudah tersedia fungsi-fungsi yang nantinya bisa digunakan untuk mengakses elemen-elemennya.

Masih ingat dengan Array?

std::array merupakan salah satu jenis struktur data yang dapat menyimpan data secara sekuensial dengan ukuran atau kapasitas yang tetap (fixed-size).

Berikut ini adalah operasi-operasi dari yang ada pada std::array:

• operator[] - Mengakses elemen pada posisi tertentu yang spesifik.
• at() - Mengakses elemen pada posisi tertentu yang spesifik sekaligus mengecek batas ukuran array. Perbedaan at() dengan operator[] ada ketika indeks elemen yang akan diakses melebihi batas ukuran array, pada at() program akan mengeluarkan error out_of_range sedangkan pada operator[] program akan mengeluarkan undefined behaviour.
• front() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• back() - Mengakses elemen yang ada di posisi terakhir.
• begin() - Iterator yang menunjuk awal sekuens dari array.
• end() - Iterator yang menunjuk elemen setelah akhir sekuens array.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen yang ada pada array.
• max_size() - Mendapatkan jumlah maksimal elemen yang dapat ditampung oleh array.
• empty() - Memeriksa apakah array sedang kosong atau tidak. Jika ukuran array adalah 0, maka program akan mengembalikan nilai true, tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah array dengan seluruh elemen pada array lain yang memiliki tipe data dan ukuran yang sama.
• fill() - Mengisi seluruh elemen pada array dengan nilai tertentu.

Contoh implementasi STL Array dapat dilihat di link berikut.

Masih ingat dengan Dynamic Array?

std::vector adalah salah satu jenis struktur data yang merepresentasikan array dengan ukuran (kapasitas) yang dinamis sesuai dengan banyaknya data yang dimasukkan.

Operasi-operasi yang ada di std::vector:

• operator[] - Mengakses elemen di posisi tertentu yang spesifik.
• at() - Mengakses elemen di posisi tertentu yang spesifik sekaligus mengecek batas ukuran vector. Perbedaan at() dengan operator[] ada ketika indeks elemen yang akan diakses melebihi batas ukuran array, pada at() program akan mengeluarkan error out_of_range sedangkan pada operator[] program akan mengeluarkan undefined behaviour.
• front() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• back() - Mengakses elemen yang ada di posisi terakhir.
• begin() - Iterator yang menunjuk awal sekuens dari vector.
• end() - Iterator yang menunjuk elemen setelah akhir sekuens vector.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen yang ada pada vector.
• max_size() - Mendapatkan jumlah maksimal elemen yang dapat ditampung oleh vector.
• resize() - Mengubah ukuran vector menjadi jumlah elemen tertentu. resize() juga dapat disertai dengan menetapkan nilai tertentu, namun tidak akan mengubah elemen yang sudah ada nilainya sebelumnya (berbeda dengan assign()).
• assign() - Menetapkan ukuran vector menjadi jumlah elemen tertentu dengan nilai tertentu pada seluruh elemennya.
• empty() - Memeriksa apakah vector sedang kosong atau tidak. Jika ukuran vector adalah 0, maka program akan mengembalikan nilai true, tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• push_back() - Menambahkan elemen di posisi terakhir vector.
• pop_back() - Menghapus elemen yang ada di posisi terakhir.
• insert() - Memasukan nilai di posisi (atau range) tertentu.
• erase() - Menghapus nilai di posisi (atau range) tertentu.
• clear() - Menghapus seluruh elemen sehingga ukuran vector menjadi 0.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah vector dengan seluruh elemen pada vector lain yang memiliki tipe data (ukuran dapat berbeda).
• sort(first, last) - Mengurutkan elemen pada vector secara ascending pada rentang [first, last].
• lower_bound(first, last, val) - Mengembalikan iterator yang menunjuk pada elemen terkecil yang tidak kurang dari val pada rentang [first, last]. Jika tidak ada, maka akan mengembalikan iterator last.
• upper_bound(first, last, val) - Mengembalikan iterator yang menunjuk pada elemen terkecil yang lebih dari val pada rentang [first, last]. Jika tidak ada, maka akan mengembalikan iterator last.

Contoh implementasi STL Vector dapat dilihat di link berikut.

Masih ingat dengan Linked List?

std::list adalah salah satu jenis struktur data yang menampung elemen secara sekuensial dan mampu melakukan operasi insert() dan erase() secara constant time.

Operasi-operasi yang ada di std::list:

• front() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• back() - Mengakses elemen yang ada di posisi terakhir.
• begin() - Iterator yang menunjuk awal sekuens dari list.
• end() - Iterator yang menunjuk elemen setelah akhir sekuens list.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen yang ada pada list.
• max_size() - Mendapatkan jumlah maksimal elemen yang dapat ditampung oleh list.
• resize() - Mengubah ukuran list menjadi jumlah elemen tertentu. resize() juga dapat disertai dengan menetapkan nilai tertentu, namun tidak akan mengubah elemen yang sudah ada nilainya sebelumnya (berbeda dengan assign()).
• assign() - Menetapkan ukuran list menjadi jumlah elemen tertentu dengan nilai tertentu pada seluruh elemennya.
• empty() - Memeriksa apakah list sedang kosong atau tidak. Jika ukuran list adalah 0, maka program akan mengembalikan nilai true, tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• push_front() - Menambahkan elemen di posisi pertama list.
• pop_front() - Menghapus elemen yang ada di posisi pertama list.
• push_back() - Menambahkan elemen di posisi terakhir list.
• pop_back() - Menghapus elemen yang ada di posisi terakhir list.
• insert() - Memasukan nilai di posisi (atau range) tertentu.
• erase() - Menghapus nilai di posisi (atau range) tertentu.
• clear() - Menghapus seluruh elemen sehingga ukuran list menjadi 0.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah list dengan seluruh elemen pada vector lain yang memiliki tipe data (ukuran dapat berbeda).
• sort() - Mengurutkan elemen pada list secara ascending.
• reverse() - Membalikkan urutan posisi elemen.
• merge() - Memindahkan seluruh elemen pada sebuah list ke list lain dengan syarat kedua list sudah terurut sehingga seluruh elemen pada list tujuan pun terurut.
• splice() - Memindahkan seluruh elemen atau elemen tertentu pada sebuah posisi spesifik di list tersebut atau list lain.
• unique() - Menghapus elemen duplikat pada sebuah list dan menyisakan sebuah list yang berisikan elemen-elemen unik.
• remove() - Menghapus elemen dengan nilai tertentu. Berbeda dengan erase() yang menghapus berdasarkan posisi elemen, remove() menghapus elemen berdasarkan nilainya.
• remove_if() - Menghapus elemen dengan nilai tertentu yang memenuhi syarat tertentu.

Contoh implementasi STL List dapat dilihat di link berikut.

Masih ingat dengan Stack?

std::stack adalah salah satu jenis struktur data dinamis yang mengikuti prinsip LIFO (Last In First Out).

Operasi-operasi yang ada di std::stack:

• top() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen pada stack.
• empty() - Memeriksa apakah stack kosong atau tidak. Jika ukuran stack adalah 0, mengembalikan nilai true tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• push() - Menambahkan elemen di posisi pertama.
• pop() - Menghapus elemen di posisi pertama.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah stack dengan seluruh elemen pada stack lain yang memiliki tipe data yang sama (ukuran dapat berbeda).

Contoh implementasi STL Stack dapat dilihat di link berikut.

Masih ingat dengan Queue?

std::queue adalah salah satu jenis struktur data dinamis yang mengikuti prinsip FIFO (First In First Out).

Operasi-operasi yang ada di std::queue:

• front() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• back() - Mengakses elemen yang ada di posisi terakhir.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen pada queue.
• empty() - Memeriksa apakah queue kosong atau tidak. Jika ukuran queue adalah 0, mengembalikan nilai true tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• push() - Menambahkan elemen di posisi pertama.
• pop() - Menghapus elemen di posisi terakhir.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah stack dengan seluruh elemen pada stack lain yang memiliki tipe data yang sama (ukuran dapat berbeda).

Contoh implementasi STL Queue dapat dilihat di link berikut.

Masih ingat dengan Deque?

std::deque adalah salah satu jenis struktur data dinamis yang dapat menambahkan atau mengurangi data baik di posisi awal maupun di posisi akhir.

Operasi-operasi yang ada di std::deque:

• operator[] - Mengakses elemen pada posisi tertentu yang spesifik.
• at() - Mengakses elemen pada posisi tertentu yang spesifik sekaligus mengecek batas ukuran deque. Perbedaan at() dengan operator[] ada ketika indeks elemen yang akan diakses melebihi batas ukuran deque, pada at() program akan mengeluarkan error out_of_range sedangkan pada operator[] program akan mengeluarkan undefined behaviour.
• front() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• back() - Mengakses elemen yang ada di posisi terakhir.
• begin() - Iterator yang menunjuk awal sekuens dari deque.
• end() - Iterator yang menunjuk elemen setelah akhir sekuens deque.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen yang ada pada deque.
• max_size() - Mendapatkan jumlah maksimal elemen yang dapat ditampung oleh deque.
• resize() - Mengubah ukuran deque menjadi jumlah elemen tertentu. resize() juga dapat disertai dengan menetapkan nilai tertentu, namun tidak akan mengubah elemen yang sudah ada nilainya sebelumnya (berbeda dengan assign()).
• assign() - Menetapkan ukuran deque menjadi jumlah elemen tertentu dengan nilai tertentu pada seluruh elemennya.
• empty() - Memeriksa apakah deque sedang kosong atau tidak. Jika ukuran list adalah 0, maka program akan mengembalikan nilai true, tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• push_front() - Menambahkan elemen di posisi pertama deque.
• pop_front() - Menghapus elemen yang ada di posisi pertama deque.
• push_back() - Menambahkan elemen di posisi terakhir deque.
• pop_back() - Menghapus elemen yang ada di posisi terakhir deque.
• insert() - Memasukan nilai di posisi (atau range) tertentu.
• erase() - Menghapus nilai di posisi (atau range) tertentu.
• clear() - Menghapus seluruh elemen sehingga ukuran list menjadi 0.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah list dengan seluruh elemen pada vector lain yang memiliki tipe data (ukuran dapat berbeda).

Contoh implementasi STL Deque dapat dilihat di link berikut.

Masih ingat dengan Priority Queue?

std::priority_queue adalah salah satu jenis struktur data dinamis yang dapat dengan otomatis menampung elemen dengan susunan terurut secara descending.

Operasi-operasi yang ada di std::priority_queue:

• top() - Mengakses elemen yang ada di posisi pertama.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen pada priority queue.
• empty() - Memeriksa apakah priority queue kosong atau tidak. Jika ukuran priority queue adalah 0, mengembalikan nilai true tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• push() - Menambahkan elemen di posisi pertama.
• pop() - Menghapus elemen di posisi pertama.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah priority queue dengan seluruh elemen pada priority queue lain yang memiliki tipe data yang sama (ukuran dapat berbeda).

Contoh implementasi STL Priority Queue dapat dilihat di link berikut.

std::map adalah sebuah associative container yang menampung elemen dalam bentuk key-value.

Operasi-operasi yang ada di std::map:

• operator[] - Mengakses value dari suatu key tertentu.
• begin() - Iterator yang menunjuk awal sekuens dari map.
• end() - Iterator yang menunjuk elemen setelah akhir sekuens map.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen pada map.
• max_size() - Mendapakan jumlah maksimal elemen yang dapat ditampung oleh map.
• empty() - Memeriksa apakah map kosong atau tidak. Jika ukuran map adalah 0, mengembalikan nilai true tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• insert() - Memasukkan nilai di posisi (atau range) tertentu.
• erase() - Menghapus nilai di posisi (atau range) tertentu.
• clear() - Menghapus seluruh elemen sehingga ukuran map menjadi 0.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah map dengan seluruh elemen pada map lain yang memiliki tipe data yang sama (ukuran dapat berbeda).
• find() - Menemukan elemen berdasarkan key.
• count() - Mencari jumlah elemen dengan nilai yang sama.

Contoh implementasi STL Map dapat dilihat di link berikut.

std::set adalah sebuah associative container yang menampung elemen dalam bentuk key-value dimana value-nya merupakan key-nya sehingga setiap elemen merupakan elemen yang unik.

Operasi-operasi yang ada di std::set:

• begin() - Iterator yang menunjuk awal sekuens dari set.
• end() - Iterator yang menunjuk elemen setelah akhir sekuens set.
• size() - Mendapatkan jumlah elemen pada set.
• max_size() - Mendapakan jumlah maksimal elemen yang dapat ditampung oleh set.
• empty() - Memeriksa apakah set kosong atau tidak. Jika ukuran set adalah 0, mengembalikan nilai true tetapi sebaliknya program akan mengembalikan false.
• insert() - Memasukkan nilai di posisi (atau range) tertentu.
• erase() - Menghapus nilai di posisi (atau range) tertentu.
• clear() - Menghapus seluruh elemen sehingga ukuran map menjadi 0.
• swap() - Menukar seluruh elemen pada sebuah set dengan seluruh elemen pada set lain yang memiliki tipe data yang sama (ukuran dapat berbeda).
• find() - Menemukan elemen berdasarkan key.
• count() - Mencari jumlah elemen dengan nilai yang sama. Karena setiap elemen di set merupakan elemen yang unik, maka jika elemen ditemukan akan mengembalikan nilai 1 sedangkan jika tidak, maka program akan mengembalikan nilai 0.
• lower_bound(val) - mengembalikan iterator yang menunjuk ke key yang memiliki nilai terkecil yang tidak lebih kecil dari va;. Jika tidak ada, maka akan mengembalikan iterator end().
• upper_bound(val) - mengembalikan iterator yang menunjuk ke key yang memiliki nilai terkecil yang lebih besar dari val. Jika tidak ada, maka akan mengembalikan iterator end().

Contoh implementasi STL Set dapat dilihat di link berikut.

Kurang lebih, struktur data ini berfungsi sama seperti std::set tetapi, memiliki tambahan fungsi lain, yaitu:

• find_by_order(k) - Mengembalikan bilangan pada urutan ke - K jika diurutkan secara ascending.
• order_of_key(val) - Mengembalikan banyaknya bilangan yang memiliki nilai lebih kecil dari.

Implementasi map, set, priority_queue, dan PBDS menggunakan struktur data balanced binary search tree atau heap yang menyebabkan pengaksesan elemen pada STL tersebut membutuhkan waktu yang logaritmik terhadap jumlah elemennya O(lgN). Sedangkan STL lain yang dijelaskan di modul ini membutuhkan waktu konstan untuk mengakses elemen-elemennya O(1).

Contoh implementasi STL PBDS dapat dilihat di link berikut.

Untuk informasi lebih detail mengenai STL dapat dibaca di : cplusplus.com Khusus untuk PBDS dapat dilihat di : https://codeforces.com/blog/entry/11080.

Komponen functors di STL (Standard Template Library) mengacu pada objek yang bertindak seperti fungsi. Functors, atau function objects, adalah kelas atau struct yang mengimplementasikan operator () sehingga objek dari kelas tersebut bisa digunakan sebagai fungsi. Functors sering digunakan untuk mengkustomisasi perilaku algoritma STL.

#include <iostream>

// Definisi functor yang mengimplementasikan operator ()
struct Add {
    int operator()(int a, int b) const {
        return a + b;
    }
};

int main() {
    Add add;
    std::cout << "5 + 3 = " << add(5, 3) << std::endl;
    return 0;
}

C++11 memperkenalkan lambda expressions, yang sering digunakan sebagai alternatif functors. Lambda memungkinkan pembuatan fungsi anonim dengan sintaks yang lebih ringkas.

Komponen iterator di STL (Standard Template Library) adalah objek yang digunakan untuk melintasi dan mengakses elemen-elemen dalam sebuah kontainer seperti vector, list, atau map. Mereka terutama digunakan dalam urutan angka, karakter, dll. Iterator menyediakan cara yang abstrak dan konsisten untuk mengakses elemen-elemen dalam kontainer tanpa tergantung pada tipe kontainer itu sendiri.

1. begin(): Fungsi ini digunakan untuk mengembalikan posisi awal (iterator) dari kontainer.
2. end(): Fungsi ini digunakan untuk mengembalikan posisi setelah akhir (iterator) dari kontainer.
3. advance(): Fungsi ini digunakan untuk menginkrementasi posisi iterator sebanyak jumlah tertentu yang ditentukan dalam argumennya.
4. next(): Fungsi ini mengembalikan iterator baru yang menunjukkan posisi setelah menginkrementasi posisi sebanyak yang ditentukan dalam argumennya.
5. prev(): Fungsi ini mengembalikan iterator baru yang menunjukkan posisi setelah mengurangi posisi sebanyak yang ditentukan dalam argumennya.
6. inserter(): Fungsi ini digunakan untuk menyisipkan elemen pada posisi tertentu dalam kontainer. Fungsi ini menerima 2 argumen, yaitu kontainer dan iterator ke posisi di mana elemen akan disisipkan.

#include<iostream> 
#include<iterator> // for iterators 
#include<vector> // for vectors 
using namespace std; 
int main() 
{ 
	vector<int> ar = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
	
	// Declaring iterator to a vector 
	vector<int>::iterator ptr = ar.begin(); 
	
	// Using advance() to increment iterator position 
	// points to 4 
	advance(ptr, 3); 
	
	// Displaying iterator position 
	cout << "The position of iterator after advancing is : "; 
	cout << *ptr << " "; 
	
	return 0; 
	
}