C 容器一文讀懂

stl(標準模板庫)，是目前c++內建支援的library。它的底層利用了c++類模板和函式模板的機制，由三大部分組成：容器、演算法和迭代器。這部分主要介紹容器，自己整合，總結的筆記，供參考。

stl有六大元件

容器：用來管理某類物件的集合。每一種容器都有其優點和缺點，所以，為了應付程式中的不同需求，stl 準備了七種基本容器型別。

容器用來管理某類物件。為了應付程式中的不同需求，stl 準備了兩類共七種基本容器型別：

順序容器

功能vector支援快速隨機訪問

list支援快速插入/刪除

deque雙端佇列

vector（向量）: 和陣列差不多，但它比陣列更優越。一般來說陣列不能動態拓展，因此在程式執行的時候不是浪費記憶體，就是造成越界。而 vector 正好彌補了這個缺陷，它的特徵是相當於可拓展的陣列（動態陣列），它的隨機訪問快，在中間插入和刪除慢，但在末端插入和刪除快。

優點：支援隨機訪問，即操作和 .at()，所以查詢效率高。

缺點：當向其頭部或中部插入或刪除元素時，為了保持原本的相對次序，插入或刪除點之後的所有元素都必須移動，所以插入的效率比較低。

適用場景：適用於物件簡單，變化較小，並且頻繁隨機訪問的場景。

以下例子針對整型定義了乙個 vector，插入 6 個元素，然後列印所有元素：

#include #include using namespace std;
int main(int argc, char* ar**)
return 0;
}

輸出結果：1 2 3。一共插入了 4 個數，但是集合中只有 3 個數並且是有序的，可見之前說過的 set 集合的兩個特點，有序和不重複。

當 set 集合中的元素為結構體時，該結構體必須實現運算子『

#include #include #include using namespace std;
struct people
};int main(int argc, char* ar**)
); settemp.insert();
settemp.insert();
set::iterator it;
for (it = settemp.begin(); it != settemp.end(); it++)
return 0;}/*
輸出結果
姓名：王二麻子 年齡：10
姓名：張三 年齡：14
姓名：李四 年齡：16 
*/

可以看到結果是按照年齡由小到大的順序排列。另外 string 要使用c_str()轉換一下，否則列印出的是亂碼。

另外 multiset 和 set 相同，只不過它允許重複元素，也就是說 multiset 可包括多個數值相同的元素。這裡不再做過多介紹。

map 由紅黑樹實現，其元素都是「鍵值/實值」所形成的乙個對組（key/value pairs)。每個元素有乙個鍵，是排序準則的基礎。每乙個鍵只能出現一次，不允許重複。

map 主要用於資料一對一對映的情況，map 內部自建一顆紅黑樹，這顆樹具有對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。比如乙個班級中，每個學生的學號跟他的姓名就存在著一對一對映的關係。

優點：使用平衡二叉樹實現，便於元素查詢，且能把乙個值對映成另乙個值，可以建立字典。

缺點：每次插入值的時候，都需要調整紅黑樹，效率有一定影響。

適用場景：適用於需要儲存乙個資料字典，並要求方便地根據key找value的場景。

#include "stdafx.h"
#include #include #include using namespace std;
int main(int argc, char* ar**)
); maptemp.insert();
maptemp.insert();
map::iterator it;
for (it = maptemp.begin(); it != maptemp.end(); it++)
return 0;}/*
輸出結果：
學號：3 姓名：李四
學號：4 姓名：隔壁老王
學號：5 姓名：張三
*/

multimap 和 map 相同，但允許重複元素，也就是說 multimap 可包含多個鍵值（key）相同的元素。

除了以上七個基本容器類別，為滿足特殊需求，stl還提供了一些特別的（並且預先定義好的）容器配接器，根據基本容器類別實現而成。包括：

名字說明了一切，stack 容器對元素採取lifo（後進先出）的管理策略。

queue 容器對元素採取 fifo（先進先出）的管理策略。也就是說，它是個普通的緩衝區（buffer）。

priority_queue 容器中的元素可以擁有不同的優先權。所謂優先權，乃是基於程式設計師提供的排序準則（預設使用 operators）而定義。priority queue 的效果相當於這樣乙個 buffer：「下一元素永遠是queue中優先順序最高的元素」。如果同時有多個元素具備最髙優先權，則其次序無明確定義。

在實際使用過程中，到底選擇這幾種容器中的哪乙個，應該根據遵循以下原則：

1、如果需要高效的隨機訪問，不在乎插入和刪除的效率，使用 vector。

2、如果需要大量的插入和刪除元素，不關心隨機訪問的效率，使用 list。

3、如果需要隨機訪問，並且關心兩端資料的插入和刪除效率，使用 deque。

4、如果打算儲存資料字典，並且要求方便地根據 key 找到 value，一對一的情況使用 map，一對多的情況使用 multimap。

5、如果打算查詢乙個元素是否存在於某集合中，唯一存在的情況使用 set，不唯一存在的情況使用 multiset。

各容器的時間複雜度分析

各容器的共性

各容器一般來說都有下列函式：預設建構函式、複製建構函式、析構函式、empty()、max_size()、size()、operator=、operator、operator>=、operator==、operator!=、swap()。

順序容器和關聯容器函式總結（請忽略試用- -）：

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