关于容器操作

容器是编程的基本工具之一，基本上所以场合都要使用！搞清楚他们的使用复杂度，正确使用合适的容器，更加有利于优化程序。

vector：典型的序列容器，C++标准严格要求此容器的实现内存必须是连续的，唯一可以和标准C兼容的STL容器，任意元素的读取、修改具有常数事件复杂度，在序列尾部进行插入、删除是常数事件复杂度，但在序列的头部插入、删除的时间复杂度是O（n），可以在任何位置插入新元素，有随机访问的功能，插入删除操作需要做考虑。

deque(双端队列，double-ended-queue)：序列容器，内存也是连续的，和vector相似，区别在于它可以在头和尾都可以进行插入和删除操作，并且都是常数事件复杂度，支持随机访问功能，任何位置的表操作功能时间复杂度为O（n）。

list：序列容器，内存是不连续的，任意元素的访问、修改时间复杂度度O（n），插入、删除操作是常数时间复杂度，可以在任何位置插入新元素。

set：关联容器，内部元素不容许重复，数据被自动组织成一棵红黑树，查找速度很快，时间复杂度为O（logn）。

map：关联容器，内部形式为{键，值}，键值不能重复，内部结构和set一样，都是一棵红黑树，查找速度很快，时间复杂度为O（logn）。

容器按照容器分类

连续内存容器：这种类型的容器主要是数组、vector、deque。特点是在一块连续的内存块上存放数据，所以有数据插入或删除的时候，如果不是在序列的或者两端那么花费的代价是非常大的，因为需要保证连续内存，同时给新元素腾出空间或者填充删除元素的空间，如果存储的是复杂结构的话就要花费大量的事件进行拷贝操作。

基于节点的容器：这类容器是list、set（multiset）、map（multimap），这类容器中的数据被随机存储在系统分配的内存块中，可能是连续的也可能不是连续的。这样的容器在插入或者删除的时候修改的只是节点的指针，这样消耗时间和空间都非常小。

各种容器使用情况

一、如果需要不断添加成员，最好还是使用list和deque容器。如果数据复杂可以使用set和map，vector是不能用了，因为vector在添加元素的时候，因为他的内存是一定的，如果添加新成员，就需要申请空间，他不是一个一个申请，而是空间不足就申请一块当前容量的2倍新的内存空间，然后把所有成员都拷贝到新空间中，花费很惊人，如果不断添加新成员，花费就更大了！如果由于某些原因必须使用vector，并且需要大量添加新元素，那么建议申请一个大的内存，这样就可以减少很多不必要的消耗。list和deque就比较好都是常数添加新元素，我说的是从前或者从后插入。

二、快速查找

这需要看容器内成员的排列情况，也需要看你动用的是那种算法！对于已经排序的序列容器，使用binary_search、lower_bound、upper_bound、equal_range可以获得对数时间复杂度的查找速度（OlogN），未排序的序列容器只能用线性查找，复杂度O（n）；对于关联容器，其内部是一棵标准的红黑树，总是查找效率是O（logN），因为关联容器总是按照键值排序的。

三、表操作（就是删除和添加操作）

只有list操作的时间复杂度是常数。vector表操作比较复杂，一是找位置，二是申请空间。操作比较多！deque如果只是从容器头或者尾部插入他的时间复杂度为常数，如果中间插入复杂度为O（n），对于map和set时间复杂度为logn。

四、各种容器的优缺点

对每个容器都熟悉，了解他们的特点才能更好的应用他们，选择的时候就能更轻松。

vector的数据模型就是数组的延伸。支持高效随机访问、节省空间，内存与C完全兼容。

缺点：内部表操作需要申请大量内存和大量拷贝工作。

list：是链表，需要就申请一块内存，不需要可以快速删除

优点：可以任意位置插入删除成员，时间复杂度为常数。两个容器融合也是常数时间复杂度

缺点：不支持随机访问、比vector占用更多的存储空间。

deque是数组和链表的组合情况，首先支持高效随机访问。内部插入删除成员，主要是可以两端进行push和pop

缺点：内存占用比较高

关联容器：内部都是红黑树 元素会按照键值排序、查找对数时间复杂度、通过键值查成员值。

五、综合应用

如果需要随机访问，并且内部成员固定vector不二人选。

需要任意位置随机插入删除，用list

对于顺序插入和删除的的操作（主要是尾部插入，头部删除的）用deque或者queue，queue队列应用还是比较多的。

如果成员结构复杂，并且需要不断查找，就是需要有关键字查找用map和set