C++STL容器的基本特性和原理
2016-04-10 09:32
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STL的容器可以分为以下几个大类:
一：序列容器， 有vector, list, deque, string.二 : 关联容器, 有set, multiset, map, mulmap hash_set,hash_map, hash_multiset, hash_multimap三: 其他的杂项： stack, queue, valarray, bitset STL各个容器的实现: (1) vector
内部数据结构：数组。随机访问每个元素，所需要的时间为常量。在末尾增加或删除元素所需时间与元素数目无关，在中间或开头增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，但程序员可以使用reserve()成员函数来管理内存。
vector的迭代器在内存重新分配时将失效（它所指向的元素在该操作的前后不再相同）。当把超过capacity()-size()个元素插入 vector中时，内存会重新分配，所有的迭代器都将失效；否则，指向当前元素以后的任何元素的迭代器都将失效。当删除元素时，指向被删除元素以后的任何元素的迭代器都将失效。 (2)deque
内部数据结构：数组。随机访问每个元素，所需要的时间为常量。在开头和末尾增加元素所需时间与元素数目无关，在中间增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，不提供用于内存管理的成员函数。增加任何元素都将使deque的迭代器失效。在deque的中间删除元素将使迭代器失效。在deque的头或尾删除元素时，只有指向该元素的迭代器失效。 (3)list
内部数据结构：双向环状链表。不能随机访问一个元素。可双向遍历。在开头、末尾和中间任何地方增加或删除元素所需时间都为常量。可动态增加或减少元素，内存管理自动完成。增加任何元素都不会使迭代器失效。删除元素时，除了指向当前被删除元素的迭代器外，其它迭代器都不会失效。(4)slist
内部数据结构：单向链表。不可双向遍历，只能从前到后地遍历。其它的特性同list相似。(5)stack
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个堆栈，一般使用deque作为支持的序列容器。元素只能后进先出（LIFO）。不能遍历整个stack。(6)queue
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个队列，一般使用deque作为支持的序列容器。元素只能先进先出（FIFO）。不能遍历整个queue。(7)priority_queue
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个优先级队列，一般使用vector作为底层存储方式。只能访问第一个元素，不能遍历整个priority_queue。第一个元素始终是优先级最高的一个元素。(8)set
按照键进行排序存储，值必须可以进行比较，可以理解为set就是键和值相等的map
键唯一。元素默认按升序排列。如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。(9)multiset
键可以不唯一。其它特点与set相同。(10)hash_set
与set相比较，它里面的元素不一定是经过排序的，而是按照所用的hash函数分派的，它能提供更快的搜索速度（当然跟hash函数有关）。hash_set将key进行hash，然后将key放在hash值对应的桶中，原理可以这样理解， hash_set就是key， value相等的hash_map
其它特点与set相同。(11)hash_multiset
键可以不唯一。其它特点与hash_set相同。(12)map
键唯一。元素默认按键的升序排列。如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。(13)multimap
键可以不唯一。其它特点与map相同。(14)hash_map
与map相比较，它里面的元素不一定是按键值排序的，而是按照所用的hash函数分派的，它能提供更快的搜索速度（当然也跟hash函数有关）。其它特点与map相同。(15)hash_multimap
键可以不唯一。其它特点与hash_map相同。
一：序列容器， 有vector, list, deque, string.二 : 关联容器, 有set, multiset, map, mulmap hash_set,hash_map, hash_multiset, hash_multimap三: 其他的杂项： stack, queue, valarray, bitset STL各个容器的实现: (1) vector
内部数据结构：数组。随机访问每个元素，所需要的时间为常量。在末尾增加或删除元素所需时间与元素数目无关，在中间或开头增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，但程序员可以使用reserve()成员函数来管理内存。
vector的迭代器在内存重新分配时将失效（它所指向的元素在该操作的前后不再相同）。当把超过capacity()-size()个元素插入 vector中时，内存会重新分配，所有的迭代器都将失效；否则，指向当前元素以后的任何元素的迭代器都将失效。当删除元素时，指向被删除元素以后的任何元素的迭代器都将失效。 (2)deque
内部数据结构：数组。随机访问每个元素，所需要的时间为常量。在开头和末尾增加元素所需时间与元素数目无关，在中间增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，不提供用于内存管理的成员函数。增加任何元素都将使deque的迭代器失效。在deque的中间删除元素将使迭代器失效。在deque的头或尾删除元素时，只有指向该元素的迭代器失效。 (3)list
内部数据结构：双向环状链表。不能随机访问一个元素。可双向遍历。在开头、末尾和中间任何地方增加或删除元素所需时间都为常量。可动态增加或减少元素，内存管理自动完成。增加任何元素都不会使迭代器失效。删除元素时，除了指向当前被删除元素的迭代器外，其它迭代器都不会失效。(4)slist
内部数据结构：单向链表。不可双向遍历，只能从前到后地遍历。其它的特性同list相似。(5)stack
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个堆栈，一般使用deque作为支持的序列容器。元素只能后进先出（LIFO）。不能遍历整个stack。(6)queue
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个队列，一般使用deque作为支持的序列容器。元素只能先进先出（FIFO）。不能遍历整个queue。(7)priority_queue
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个优先级队列，一般使用vector作为底层存储方式。只能访问第一个元素，不能遍历整个priority_queue。第一个元素始终是优先级最高的一个元素。(8)set
按照键进行排序存储，值必须可以进行比较，可以理解为set就是键和值相等的map
键唯一。元素默认按升序排列。如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。(9)multiset
键可以不唯一。其它特点与set相同。(10)hash_set
与set相比较，它里面的元素不一定是经过排序的，而是按照所用的hash函数分派的，它能提供更快的搜索速度（当然跟hash函数有关）。hash_set将key进行hash，然后将key放在hash值对应的桶中，原理可以这样理解， hash_set就是key， value相等的hash_map
其它特点与set相同。(11)hash_multiset
键可以不唯一。其它特点与hash_set相同。(12)map
键唯一。元素默认按键的升序排列。如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。(13)multimap
键可以不唯一。其它特点与map相同。(14)hash_map
与map相比较，它里面的元素不一定是按键值排序的，而是按照所用的hash函数分派的，它能提供更快的搜索速度（当然也跟hash函数有关）。其它特点与map相同。(15)hash_multimap
键可以不唯一。其它特点与hash_map相同。
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