STL常用容器對比

2021-07-16 15:21:41 字數 1960 閱讀 1927

stl的常用容器大致有以下8個:

vector是一種動態陣列,在記憶體中具有連續的儲存空間,支援快速隨機訪問。由於具有連續的儲存空間,所以在插入和刪除操作方面,效率比較慢。vector有多個建構函式,預設的建構函式是構造乙個初始長度為0的記憶體空間,且分配的記憶體空間是以2的倍數動態增長的,在push_back的過程中,若發現分配的記憶體空間不足,則重新分配一段連續的記憶體空間,其大小是現在連續空間的2倍,再將原先空間中的元素複製到新的空間中,效能消耗比較大,尤其是當元素是非內部資料時。vector的另乙個常見的問題就是clear操作。clear函式只是把vector的size清為零,但vector中的元素在記憶體中並沒有消除,所以在使用vector的過程中會發現記憶體消耗會越來越多,導致記憶體洩露,現在經常用的方法是swap函式來進行解決:利用swap函式,和臨時物件交換,交換以後,臨時物件消失,釋放記憶體。

如果你需要高效的隨即訪問,而不在乎插入和刪除的效率,使用vector。

list是乙個雙向鍊錶,因此它的記憶體空間是可以不連續的,通過指標來進行資料的訪問,這使list的隨機儲存變得非常低效,因此list沒有提供操作符的過載。但list可以很好地支援任意地方的插入和刪除,只需移動相應的指標即可。

如果你需要大量的插入和刪除,而不關心隨即訪問,則應使用list。

deque和vector類似,支援快速隨機訪問。二者最大的區別在於,vector只能在末端插入資料,而deque支援雙端插入資料。deque的記憶體空間分布是小片的連續,小片間用鍊錶相連,實際上內部有乙個map的指標。deque空間的重新分配要比vector快,重新分配空間後,原有的元素是不需要拷貝的,可以認為deque是vector和list的折中。

如果你需要隨即訪問,而且關心兩端資料的插入和刪除,則應使用deque。

map是一種關聯容器,該容器用唯一的關鍵字來對映相應的值,即具有key-value功能。map內部自建一棵紅黑樹(一種自平衡二叉樹),這棵樹具有資料自動排序的功能,所以在map內部所有的資料都是有序的,以二叉樹的形式進行組織。map的插入和刪除效率比其他序列的容器高,因為對關聯容器來說,不需要做記憶體的拷貝和移動,只是指標的移動。由於map的每個資料對應紅黑樹上的乙個節點,這個節點在不儲存你的資料時,是占用16個位元組的,乙個父節點指標,左右孩子指標,還有乙個列舉值(標示紅黑色),所以map的其中的乙個缺點就是比較占用記憶體空間。

預設情況下內部資料進行公升序排列。

multimap是map的單key對多value的容器。

hash_map使用hash表來排列配對,hash表是使用關鍵字來計算表位置。當這個表的大小合適,並且計算演算法合適的情況下,hash表的演算法複雜度為o(1)的,但是這是理想的情況下的,如果hash表的關鍵字計算與表位置存在衝突,那麼最壞的複雜度為o(n)。

選用map還是hash_map,關鍵是看關鍵字查詢操作次數,以及你所需要保證的是查詢總體時間還是單個查詢的時間。如果是要很多次操作,要求其整體效率,那麼使用hash_map,平均處理時間短。如果是少數次的操作,使用 hash_map可能造成不確定的o(n),那麼使用平均處理時間相對較慢、單次處理時間恆定的map,便更好些。

預設情況下內部資料不排序。

set也是一種關聯性容器,它同map一樣,底層使用紅黑樹實現,插入刪除操作時僅僅移動指標即可,不涉及記憶體的移動和拷貝,所以效率比較高。set中的元素都是唯一的,而且預設情況下會對元素進行公升序排列。所以在set中,不能直接改變元素值,因為那樣會打亂原本正確的順序,要改變元素值必須先刪除舊元素,再插入新元素。不提供直接訪問元素的任何操作函式,只能通過迭代器進行間接訪問。

multiset類似於數學裡面的集合,集合中可以包含重複的元素。

queue是乙個佇列,實現先進先出功能,queue不是標準的stl容器,卻以標準的stl容器為基礎。queue是在deque的基礎上封裝的。之所以選擇deque而不選擇vector是因為deque在刪除元素的時候釋放空間,同時在重新申請空間的時候無需拷貝所有元素。

stack是實現先進後出的功能,和queue一樣,也是內部封裝了deque。自己不直接維護被控序列的模板類,而是它儲存的容器物件來為它實現所有的功能。

STL中的容器對比

容器內部各個元素的位置取決插入的方式,與元素本身無關 vector 動態陣列,連續儲存 使用於尾部刪除插入,不適用與中間刪除插入,訪問效率高 deque 雙端佇列,分片連續儲存 使用於頭尾插入刪除,中間插入刪除效率低,支援下標操作 list 雙向鍊錶 適用於在序列頻繁插入 刪除 不需要移動資料 且不...

STL常用容器解析

關鍵字 key 無序 關聯容器 刷題過程中,有兩個步驟最為關鍵 1 思路與解析,一道題能否找到解題的思路決定了能否做的出來,有明晰的思路就能夠腦海裡通過演算法與資料結構的知識去分解為每乙個小process,然後去解析實現直到最終結果,只有豐富的演算法經驗,才能在刷題過程中游刃有餘,逐個擊破!2 實現...

STL常用容器總結

include 標頭檔案 queue q 定義 q.push x 入隊 q.pop 出隊 q.empty 判空 q.size 佇列元素個數 q.front 隊首元素值 q.back 隊尾元素值 include 標頭檔案 stack s 定義 s.push x 入棧 s.pop 出棧 s.empty ...