C++STL容器的基本特性和原理

STL的容器可以分爲以下幾個大類:
一:序列容器,有vector, list, deque, string.

: 關聯容器set, multiset, map, mulmap, hash_set, hash_map, hash_multiset, hash_multimap

: 其他的雜項: stack, queue, valarray, bitset

 

STL各個容器的實現:

 

(1) vector
內部數據結構:數組。
隨機訪問每個元素,所需要的時間爲常量。
在末尾增加或刪除元素所需時間與元素數目無關,在中間或開頭增加或刪除元素所需時間隨元素數目呈線性變化。
可動態增加或減少元素,內存管理自動完成,但程序員可以使用reserve()成員函數來管理內存。
vector
的迭代器在內存重新分配時將失效(它所指向的元素在該操作的前後不再相同)。當把超過capacity()-size()個元素插入 vector中時,內存會重新分配,所有的迭代器都將失效;否則,指向當前元素以後的任何元素的迭代器都將失效。當刪除元素時,指向被刪除元素以後的任何 元素的迭代器都將失效。

 

(2)deque
內部數據結構:數組。
隨機訪問每個元素,所需要的時間爲常量。
在開頭和末尾增加元素所需時間與元素數目無關,在中間增加或刪除元素所需時間隨元素數目呈線性變化。
可動態增加或減少元素,內存管理自動完成,不提供用於內存管理的成員函數。
增加任何元素都將使deque的迭代器失效。在deque的中間刪除元素將使迭代器失效。在deque的頭或尾刪除元素時,只有指向該元素的迭代器失效。

 

(3)list
內部數據結構:雙向環狀鏈表。
不能隨機訪問一個元素。
可雙向遍歷。
在開頭、末尾和中間任何地方增加或刪除元素所需時間都爲常量。
可動態增加或減少元素,內存管理自動完成。
增加任何元素都不會使迭代器失效。刪除元素時,除了指向當前被刪除元素的迭代器外,其它迭代器都不會失效。

(4)slist
內部數據結構:單向鏈表。
不可雙向遍歷,只能從前到後地遍歷。
其它的特性同list相似。

(5)stack
適配器,它可以將任意類型的序列容器轉換爲一個堆棧,一般使用deque作爲支持的序列容器。
元素只能後進先出(LIFO)。
不能遍歷整個stack

(6)queue
適配器,它可以將任意類型的序列容器轉換爲一個隊列,一般使用deque作爲支持的序列容器。
元素只能先進先出(FIFO)。
不能遍歷整個queue

(7)priority_queue
適配器,它可以將任意類型的序列容器轉換爲一個優先級隊列,一般使用vector作爲底層存儲方式。
只能訪問第一個元素,不能遍歷整個priority_queue
第一個元素始終是優先級最高的一個元素。

(8)set
按照鍵進行排序存儲, 值必須可以進行比較, 可以理解爲set就是鍵和值相等的map
鍵唯一。
元素默認按升序排列。
如果迭代器所指向的元素被刪除,則該迭代器失效。其它任何增加、刪除元素的操作都不會使迭代器失效。

(9)multiset
鍵可以不唯一。
其它特點與set相同。

(10)hash_set
set相比較,它裏面的元素不一定是經過排序的,而是按照所用的hash函數分派的,它能提供更快的搜索速度(當然跟hash函數有關)。hash_setkey進行hash 然後將key放在hash值對應的桶中, 原理可以這樣理解, hash_set就是key value相等的hash_map
其它特點與set相同。

(11)hash_multiset
鍵可以不唯一。
其它特點與hash_set相同。

(12)map
鍵唯一。
元素默認按鍵的升序排列。
如果迭代器所指向的元素被刪除,則該迭代器失效。其它任何增加、刪除元素的操作都不會使迭代器失效。

(13)multimap
鍵可以不唯一。
其它特點與map相同。

(14)hash_map
map相比較,它裏面的元素不一定是按鍵值排序的,而是按照所用的hash函數分派的,它能提供更快的搜索速度(當然也跟hash函數有關)。
其它特點與map相同。

(15)hash_multimap
鍵可以不唯一。
其它特點與hash_map相同。


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