C++中STL常用容器的优点和缺点

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-12-19 00:53 91阅读 0赞

我们常用到的[STL][][容器][Link 1]有vector、list、deque、map、multimap、set和multiset，它们究竟有何区别，各自的优缺点是什么，为了更好的扬长避短，提高程序性能，在使用之前需要我们了解清楚。

## verctor ##

vector类似于C语言中的数组，它维护一段连续的内存空间，具有固定的起始地址，因而能非常方便地进行随机存取，即 \[\] 操作符，但因为它的内存区域是连续的，所以在它中间插入或删除某个元素，需要复制并移动现有的元素。此外，当被插入的内存空间不够时，需要重新申请一块足够大的内存并进行内存拷贝。值得注意的是，vector每次扩容为原来的两倍，对小对象来说执行效率高，但如果遇到大对象，执行效率就低了。

## list ##

list类似于C语言中的双向链表，它通过指针来进行数据的访问，因此维护的内存空间可以不连续，这也非常有利于数据的随机存取，因而它没有提供 \[\] 操作符重载。

## deque ##

deque类似于C语言中的双向队列，即两端都可以插入或者删除的队列。queue支持 \[\] 操作符，也就是支持随机存取，而且跟vector的效率相差无几。它支持两端的操作：push\_back,push\_front,pop\_back,pop\_front等，并且在两端操作上与list的效率  
也差不多。或者我们可以这么认为，deque是vector跟list的折中。

## map ##

map类似于数据库中的１:１关系，它是一种关联容器，提供一对一([C++][C] primer中文版中将第一个译为键，每个键只能在map中出现一次，第二个被译为该键对应的值)的数据处理能力，这种特性了使得map类似于数据结构里的红黑二叉树。

## multimap ##

multimap类似于数据库中的１:Ｎ关系，它是一种关联容器,提供一对多的数据处理能力。

## set ##

set类似于数学里面的集合，不过set的集合中不包含重复的元素，这是和vector的第一个区别，第二个区别是set内部用平衡二叉树实现，便于元素查找，而vector是使用连续内存存储，便于随机存取。

## multiset ##

multiset类似于数学里面的集合，集合中可以包含重复的元素。

## 小结 ##

**在实际使用过程中，到底选择这几种容器中的哪一个，应该根据遵循以下原则：**

> **１、如果需要高效的随机存取，不在乎插入和删除的效率，使用vector；**
> 
> **2、如果需要大量的插入和删除元素，不关心随机存取的效率，使用list；**
> 
> **3、如果需要随机存取，并且关心两端数据的插入和删除效率，使用deque；**
> 
> **4、如果打算存储数据字典，并且要求方便地根据key找到value，一对一的情况使用map，一对多的情况使用multimap；**
> 
> **5、如果打算查找一个元素是否存在于某集合中，唯一存在的情况使用set，不唯一存在的情况使用multiset。**

[STL]: http://www.cpplive.com/html/tag/stl
[Link 1]: http://www.cpplive.com/html/tag/container
[C]: http://www.cpplive.com/html/tag/cpp