STL 容器类型

小鱼儿 2022-09-18 01:45 195阅读 0赞

1. STL有6种序列容器类型

**1 vector**

向量 相当于一个数组  
    在内存中分配一块连续的内存空间进行存储。支持不指定vector大小的存储。STL内部实现时，首先分配一个非常大的内存空间预备进行存储，即capacituy（）函数返回的大小，当超过此分配的空间时再整体重新放分配一块内存存储，这给人以vector可以不指定vector即一个连续内存的大小的感觉。通常此默认的内存分配能完成大部分情况下的存储。  
   优点：(1) 不指定一块内存大小的数组的连续存储，即可以像数组一样操作，但可以对此数组  
                  进行动态操作。通常体现在push\_back() pop\_back()  
            (2) 随机访问方便，即支持\[ \]操作符和vector.at()  
            (3) 节省空间。  
   缺点：(1) 在内部进行插入删除操作效率低。  
            (2) 只能在vector的最后进行push和pop，不能在vector的头进行push和pop。  
            (3) 当动态添加的数据超过vector默认分配的大小时要进行整体的重新分配、拷贝与释放  
  
push\_back  Add element at the end (public member function)  
pop\_back  Delete last element (public member function)  
insert  Insert elements (public member function)  
erase  Erase elements (public member function )  
  
清空  
clear();  
注意，clear()和resize()都不一定使得vector变小，若欲释放内存，请使用vecobj.swap(vector<T, A>())  
  
2 list  
    双向链表  
    每一个结点都包括一个信息快Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。  
   优点：(1) 不使用连续内存完成动态操作。  
            (2) 在内部方便的进行插入和删除操作  
            (3) 可在两端进行push、pop  
   缺点：(1) 不能进行内部的随机访问，即不支持\[ \]操作符和vector.at()  
            (2) 相对于verctor占用内存多  
  
push\_front  Insert element at beginning (public member function)  
pop\_front  Delete first element (public member function)  
push\_back  Add element at the end (public member function)  
pop\_back  Delete last element (public member function)  
insert  Insert elements (public member function)  
erase  Erase elements (public member function)  
  
list没有空间预留习惯,所以每分配一个元素都会从内存中分配,每删除一个元素都会释放它占用的内存。list在哪里添加删除元素性能都很高,不需要移动内存,当然也不需要对每个元素都进行构造与析构了,所以常用来做随机操作容器与vector不同是，当向容器中插入或删除元素后，链表迭代器指向元素将不变。 如果一个vector有5个元素，中间插入一个，那么第五个元素包含的值将是以前第四个元素的值，因此，迭代器指向的位置不变，但是数据不同。然而，在链表中插入新元素并不会移动已有的元素，而只是修改链接信息。 指向某个元素的迭代器仍然指向该元素，也就是值相同，链接的位置不同了。   
  
3 deque  
   双端队列 double-end queue  
   deque是在功能上合并了vector和list，看起来像是list和vector的结合品。  
   优点：(1) 随机访问方便，即支持\[ \]操作符和vector.at()  
            (2) 在内部方便的进行插入和删除操作  
            (3) 可在两端进行push、pop  
   缺点：(1) 占用内存多  
  
push\_back  Add element at the end (public member function)  
push\_front  Insert element at beginning (public member function)  
pop\_back  Delete last element (public member function)  
pop\_front  Delete first element (public member function)  
insert  Insert elements (public member function)  
erase  Erase elements (public member function)  
  
在标准库中vector和deque提供几乎相同的接口,在结构上它们的区别主要在于这两种容器在组织内存上不一样,deque是按页或块来分配存储器 的,每页包含固定数目的元素.相反vector分配一段连续的内存,vector只是在序列的尾段插入元素时才有效率,而deque的分页组织方式即使在 容器的前端也可以提供常数时间的insert和erase操作,而且在体积增长方面也比vector更具有效率。deque在开始和最后添加元素都一样快,并提供了随机访问方法,像vector一样使用\[\]访问任意元素,但是随机访问速度比不上vector快,因为它要内部处理堆跳转。  
  
使用区别：  
     1 如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector   
     2 如果你需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list

3 如果你需要随即存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque

4 queue   
queue是一个适配器类，底层类默认为deque。 它不允许随机访问队列元素，甚至不允许遍历队列。可以将元素添加到队尾，查看队尾和队首的元素的值，检查元素数目和测试队列是否为空。   
  
5 priority\_queue   
与queue的不同是，最大的元素总是在队首，也是一个适配器类，默认的底层类是vector。   
可以修改用于确定哪个元素放在队首的比较方式，方法是提供一个可选的构造函数参数。   
  
6 stack   
也是一个适配器类，默认的底层实现为vector。 不允许随机访问堆栈元素，甚至不允许遍历堆栈。可以压入到栈顶，从栈顶弹出元素，查看栈顶元素的值，检查元素数目和测试堆栈是否为空。   
  
  
2. STL有4种联合容器：set，multiset, map, multimap  
  
联合容器将值与关键字关联在一起，使用关键字来查找值。   
关联容器的长处在于，它提供了对元素的快速访问。 与序列相似，联合容器也允许插入新元素，不过不能指定元素的插入位置。原因是联合容器通常包含用于确定数据存放位置的算法，以便能够很快检索信息。   
  
1 set，multiset   
前两种是在set头文件中（以前分别为set.h和multiset.h）；

值的类型与关键字相同。 set删除相同的元素，multiset不会。

2 map，multimap   
后两种是在map头文件中（以前分别为map.h和multimap.h）。   
值的类型与关键字不同。 map关键字唯一，multimap关键字不唯一。