<think>首先，用户的问题是：“我想了解
C++中
常用的
容器类型及其使用方法 请问
C++ 常用容器介绍及使用示例”。这需要我介绍
C++中
常用的
容器类型，并提供使用示例。
根据系统级指令：
- 所有行内数学表达式必须使用$...$格式，但在这个上下文中，可能没有数学表达式，主要是代码和文本。
- 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段，但同样，这里可能不涉及数学公式。
- LaTeX语法正确：确保代码正确。
- 使用中文回答：整个回答要用中文。
- 生成相关问题：在回答结束后，添加相关问题。
- 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识：如[^1]，但用户提供的引用是参考的，我需要自然地融入。
用户提供的引用：
- [^1]:
C++常用容器介绍，包括顺序
容器概览。
- [^2]:
C++ STL
常用容器整理归纳，包括vector等。
- [^3]:
C++常用容器以及应用案例，包括vector和unordered associative container。
这些引用是给我的参考，我需要基于这些内容来回答，确保回答真实可靠。
回答结构：
- 结构清晰，逐步解决问题。
- 介绍
常用容器类型。
- 提供使用示例。
- 结束时生成相关问题。
常用C++容器类型（基于引用）：
- 顺序
容器：vector, list, deque, array等。
- 关联
容器：set, map, multiset, multimap等。
- 无序关联
容器：unordered_set, unordered_map等。
- 其他：stack, queue, priority_queue（适配器
容器）。
从引用中提取关键点：
- [^1]：提到顺序
容器概览。
- [^2]：详细讲解vector, list, deque, set, map等。
- [^3]：提供vector和unordered关联
容器的示例。
我需要覆盖主要
容器：
1. vector
2. list
3. deque
4. array (
C++11)
5. set
6. map
7. unordered_set
8. unordered_map
9. stack, queue, priority_queue（作为适配器）
为每个
容器提供：
- 简介：特点和使用场景。
- 使用示例：代码片段。
回答结构：
1. 引言：介绍
C++ STL
容器的重要性。
2. 顺序
容器：vector, list, deque, array。
3. 关联
容器：set, map。
4. 无序关联
容器：unordered_set, unordered_map。
5.
容器适配器：stack, queue, priority_queue。
6. 总结。
7. 生成相关问题。
确保使用中文。
代码示例：使用代码块格式，如示例中的Python代码。
引用标识：在相关段落末尾添加[^1], [^2], [^3]，自然地引用提供的参考。
生成相关问题：在回答结束时，添加“相关问题”部分。
最终输出格式：
- 回答内容。
- §§相关问题§§
- 相关问题列表。</think>###
C++常用容器介绍及使用示例
在
C++编程中，标准模板库（STL）提供了多种
容器类型，用于高效地存储和管理数据。这些
容器基于不同的数据结构和算法，适用于各种场景，如动态数组、链表、映射等。下面我将逐步介绍
C++中最
常用的
容器类型，包括它们的特点、使用场景和具体代码示例。所有示例均基于
C++11及以上标准，确保代码可编译运行。参考站内资源，
容器分为顺序
容器、关联
容器、无序关联
容器和适配器
容器四大类[^1]。
#### 一、顺序
容器
顺序
容器按元素插入顺序存储数据，支持随机访问或顺序访问。常见类型包括vector、list、deque和array。
1. **vector（动态数组）**
- **特点**：连续
内存存储，支持快速随机访问（O(1)时间复杂度），动态调整大小（自动处理
内存分配）。适用于频繁读取和尾部插入/删除的场景，但中间插入/删除较慢（O(n)）。
- **使用示例**：
```cpp
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 初始化vector
vector<int> vec = {1, 2, 3}; // 列表初始化
vec.push_back(4); // 尾部添加元素
vec[0] = 10; // 修改元素，索引访问
// 遍历输出
for (int i : vec) {
cout << i << " "; // 输出: 10 2 3 4
}
cout << endl;
return 0;
}
```
- 关键操作：`push_back()`、`pop_back()`、`size()`、`capacity()`（获取当前容量）[^3]。
2. **list（双向链表）**
- **特点**：非连续存储，支持双向遍历，插入/删除元素高效（O(1)时间复杂度），但随机访问慢（O(n)）。适用于需要频繁在中间插入/删除的场景。
- **使用示例**：
```cpp
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
list<int> lst = {1, 2, 3};
lst.push_front(0); // 头部添加元素
lst.push_back(4);
lst.pop_front(); // 删除头部元素
// 遍历输出
for (auto it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) {
cout << *it << " "; // 输出: 1 2 3 4
}
cout << endl;
return 0;
}
```
- 关键操作：`push_front()`、`push_back()`、`pop_front()`、`pop_back()`、`insert()`[^2]。
3. **deque（双端队列）**
- **特点**：分段连续存储，支持快速随机访问和高效的头尾插入/删除（O(1)时间复杂度）。适用于需要两端操作的场景，如队列实现。
- **使用示例**：
```cpp
#include <deque>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
deque<int> dq = {2, 3, 4};
dq.push_front(1); // 头部添加
dq.push_back(5);
dq.pop_front(); // 删除头部
// 遍历输出
for (int i : dq) {
cout << i << " "; // 输出: 2 3 4 5
}
cout << endl;
return 0;
}
```
- 关键操作：`push_front()`、`push_back()`、`pop_front()`、`pop_back()`[^1]。
4. **array（固定大小数组）**
- **特点**：固定大小连续存储，编译时确定大小，无动态
内存分配。适用于需要固定大小数组的场景，比C风格数组更安全。
- **使用示例**：
```cpp
#include <array>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
array<int, 3> arr = {1, 2, 3}; // 大小固定为3
arr[0] = 10;
// 遍历输出
for (int i : arr) {
cout << i << " "; // 输出: 10 2 3
}
cout << endl;
return 0;
}
```
- 关键操作：`size()`、`fill()`（填充值）[^2]。
#### 二、关联
容器
关联
容器基于红黑树实现，元素自动排序，支持高效查找（O(log n)时间复杂度）。常见类型包括set和map。
1. **set（集合）**
- **特点**：存储唯一键值，自动排序。适用于需要快速查找和去重的场景。
- **使用示例**：
```cpp
#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
set<int> s = {3, 1, 2};
s.insert(4); // 添加元素
s.erase(1); // 删除元素
// 遍历输出（自动排序）
for (int num : s) {
cout << num << " "; // 输出: 2 3 4
}
cout << endl;
return 0;
}
```
- 关键操作：`insert()`、`erase()`、`find()`（查找元素）[^2]。
2. **map（映射）**
- **特点**：存储键值对，键唯一且自动排序。适用于键值映射的场景，如字典。
- **使用示例**：
```cpp
#include <map>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
map<string, int> m;
m["apple"] = 5; // 插入键值对
m["banana"] = 3;
m["apple"] = 10; // 更新值
// 遍历输出
for (auto& pair : m) {
cout << pair.first << ": " << pair.second << endl; // 输出: apple:10, banana:3
}
return 0;
}
```
- 关键操作：`insert()`、`erase()`、`operator[]`（访问或添加键）[^1]。
#### 三、无序关联
容器
无序关联
容器基于哈希表实现，元素无序，支持平均O(1)时间复杂度的查找。适用于不需要排序但需高效访问的场景[^3]。
1. **unordered_set（无序集合）**
- **特点**：存储唯一键值，无排序，查找高效。
- **使用示例**：
```cpp
#include <unordered_set>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
unordered_set<string> us = {"apple", "banana"};
us.insert("orange");
us.erase("apple");
// 遍历输出（无序）
for (const string& fruit : us) {
cout << fruit << " "; // 输出可能: banana orange
}
cout << endl;
return 0;
}
```
2. **unordered_map（无序映射）**
- **特点**：存储键值对，键唯一，无排序。
- **使用示例**：
```cpp
#include <unordered_map>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
unordered_map<string, int> um;
um["apple"] = 5;
um["banana"] = 3;
// 查找和输出
if (um.find("apple") != um.end()) {
cout << "apple: " << um["apple"] << endl; // 输出: apple:5
}
return 0;
}
```
- 关键操作：`insert()`、`find()`、`erase()`[^3]。
#### 四、
容器适配器
适配器
容器基于其他
容器实现，提供特定接口，如栈和队列。
1. **stack（栈）**
- **特点**：后进先出（LIFO），默认基于deque实现。
- **使用示例**：
```cpp
#include <stack>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
stack<int> st;
st.push(1); // 入栈
st.push(2);
st.pop(); // 出栈
cout << "栈顶元素: " << st.top() << endl; // 输出: 1
return 0;
}
```
2. **queue（队列）**
- **特点**：先进先出（FIFO），默认基于deque实现。
- **使用示例**：
```cpp
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
queue<int> q;
q.push(1); // 入队
q.push(2);
q.pop(); // 出队
cout << "队首元素: " << q.front() << endl; // 输出: 2
return 0;
}
```
3. **priority_queue（优先队列）**
- **特点**：元素按优先级排序，默认最大堆，基于vector实现。
- **使用示例**：
```cpp
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
priority_queue<int> pq;
pq.push(3); // 添加元素
pq.push(1);
pq.push(2);
cout << "顶部元素: " << pq.top() << endl; // 输出: 3（最大值）
pq.pop(); // 删除顶部
return 0;
}
```
- 关键操作：`push()`、`pop()`、`top()`[^2]。
#### 总结
C++容器提供了灵活的数据管理方式：顺序
容器（如vector）适合随机访问，关联
容器（如map）支持排序查找，无序关联
容器（如unordered_map）优化哈希访问，适配器（如stack）简化特定操作。选择
容器时，需考虑时间复杂度（如vector的O(1)访问 vs. list的O(1)插入）和
内存开销。实践中，vector和unordered_map是最
常用的组合[^1][^2][^3]。
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