STL容器

最新推荐文章于 2022-08-21 22:01:53 发布
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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
键和值相等。
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）。
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

C++程序使用 STL 容器发生异常的常见原因分析与总结
dvlinker的技术专栏
03-24 4万+
使用 STL 容器发生异常的常见原因分析与总结
C++ STL容器用法大全
2201_75933169的博客
03-23 2001
【代码】C++ STL容器用法大全。
Stl各容器对比
A cyclist amateur photographer
03-11 1749
1. vector     变长一维数组，连续存放的内存块，有保留内存，堆中分配内存；     支持[]操作，高效率的随机访问；     在最后增加元素时，一般不需要分配内存空间，速度快；在中间或开始操作元素时要进行内存拷贝效率低；     vector高效的原因在于配置了比其所容纳的元素更多的内存，内存重新配置会花很多时间； 注：需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除使用vector。
STL容器特征
shockwave926的专栏
03-26 728
STL中顺序容器类和关联容器类的主要特征如下：(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）
STL容器简介
蓬莱道人的博客
02-27 877
1、STL简介 2、STL中的容器及底层实现： 3、STL容器的公用函数： 下一篇：STL容器之vector、list 1、STL简介 STL提供六大组件，彼此可以组合套用： （1）容器：容器用来存放数据，从实现的角度看，STL容器是一种类模板，包括vector、list、deque、set、map等。 （2）算法：STL算法是一种函数模板，各种常用的算法如so...
STL 容器对比
碧海潮生
06-27 429
STL 容器对比 STL容器分类 STL容器对比 容器成员对比 迭代器失效的问题 其他 STL容器分类 顺序（序列）容器：vector, list, deque, string,stack( 适配器类), queue( 适配器类), priority queues( 适配器类) 关联容器：set, multiset, map, multimap, bitset,hash_set, hash_map, hash_multiset, hash_multimap STL容器对比 vector
STL各容器对比
u012864854的博客
04-12 2210
STL中的sort并非只是普通的快速排序，除了对普通的快速排序进行优化，它还结合了插入排序和堆排序。根据不同的数量级别以及不同情况，能自动选用合适的排序方法。当数据量较大时采用快速排序，分段递归。一旦分段后的数据量小于某个阀值，为避免递归调用带来过大的额外负荷，便会改用插入排序。而如果递归层次过深，有出现最坏情况的倾向，还会改用堆排序。 STL容器分类：  顺序（序列）容器：vector, l...
STL容器的一些使用简介
06-15
"STL容器的一些使用简介" STL（Standard Template Library）是C++标准库中的一部分，提供了一些常用的数据结构和算法。今天，我们将介绍STL容器的一些使用简介。 首先， lets talk about setprecision。这是一个...
STL容器.emmx
07-25
STL容器，用思维导图的方式表达了一下，其中一些所有容器都通用的函数没有列举如a.size(),a.capacity()等。。希望对各位有帮助.
STL容器容器容器容器容器
03-22
STL容器容器容器容器容器
STL各个容器性能详细比较
01-01
写入40M的int变量 容器 内存 写入用时 从头部移除用时 vector                                 47M                    5 秒                          list            739M          21秒                 69 秒                                  deque            217M    4 秒                  2203毫秒 set            821M    137秒 
STL常用容器对比
花莫弦的博客
08-13 3181
STL的常用容器大致有以下8个： 1.vector     vector是一种动态数组，在内存中具有连续的存储空间，支持快速随机访问。由于具有连续的存储空间，所以在插入和删除操作方面，效率比较慢。vector有多个构造函数，默认的构造函数是构造一个初始长度为0的内存空间，且分配的内存空间是以2的倍数动态增长的，在push_back的过程中，若发现分配的内存空间不足，则重新分配一段连续的内存空间
【C++】STL各容器对比
-笔记-
08-21 586
STL对比
STL几个容器的比较
qq_23350817的博客
03-19 365
vector：连续内存，随机访问数据成员快，但是频繁的插入（需要移动要插入的元素的后面的所有元素）或者扩容(vector扩容后会清掉原来的数据，拷贝到新的申请的大的内存中去，特别是有比较复杂的类的时候会调用构造和析构函数极大影响性能)的操作会影响性能。 list：链式分布于内存中。访问数据成员很慢，需要从头逐个遍历，但是插入和删除元素不需要移动其他数据成员。 set: 对于关联容器(包括map)来...
【C++】STL相关容器的对比
Jacky_Feng的博客
03-19 1001
目录 一、序列容器（vector、list、deque） 1、vector（向量容器） 2、list（链表容器） 3、deque(双端队列容器） 二、关联容器（set、multiset、map、 multimap） 1、set（集合）/multiset（多重集合） 2、map（映射）/multimap（多重映射） 3、unordered_set（无序集合）/unordered_multiset （无序多重集合） unordered_map（ 无序映射）/unordered_...
STL 容器区别：vector、list、deque、set、map的底层实现
shawjan的专栏
05-01 8556
文章转自：http://blog.youkuaiyun.com/lmh12506/article/details/84450251、set和map比较 \ set map 共同点 都是无序的保存元素，只是通过它提供的借口对里面的元素进行访问，底层都是采用红黑树实现 不同点 集合，用来判断某一个元素是不是在一个组里面，使用的比较少 映射，相当于字典，把一个值映射成另一个值，可以
STL中的容器对比
le119126的专栏
03-31 500
1.序列式容器 容器内部各个元素的位置取决插入的方式，与元素本身无关 vector ：动态数组，连续存储 deque：双端队列，分片连续存储 list：双向链表 2.关联容器 容器内部元素的位置取决于特定的排序和元素值本身  set,multiset：内部数据组织采用红黑树(一种严格意义上的平衡二叉树). map存储key-value对,按key排序,map的内部数据结构也
STL容器比较
yiwuxiao3767的博客
06-02 172
map和unordered_map对比 map：基于红黑树，复杂度与树高相同，即O(logn)。 优点：1.map元素有序 2.红黑树的结构使得map的很多操作O(logn)下完成； 3.map的各项性能较为稳定，与元素插入顺序无关； 4.map支持范围查找。 缺点：1.占用的空间大 2.查询平均时间不如unordered_map unordered_map：基于散列表，复杂度依赖于散列函数产生的冲突多少，但大多数情况下其复杂度接近于O(1)。 优点：1.查询速度快，平均性能接近于常数时间O(1) 2.平均
C++ 学习——STL容器对比
m0_37876745的博客
06-19 389
C++拾趣——STL容器的插入、删除、遍历和查找操作性能对比（ubuntu g++）——删除 https://cloud.tencent.com/developer/article/1383830
STL 容器
最新发布
08-06
<think>首先，用户的问题是：“我想了解或学习C++ STL容器的使用和特性 请问C++ STL 容器类型 使用方法 特性”。用户想了解C++ STL容器的类型、使用方法和特性。 根据系统级指令： - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识，例如[^1]。 - 回答结构清晰，帮助用户逐步解决问题。 - 保证回答真实可靠。 参考的引用： - [^1]: 介绍了STL的基本概念、六大组件（容器、算法、迭代器、仿函数、适配器、空间配置器）。 - [^2]: 讨论了vector容器的动态分配特性。 - [^3]: 提到了map容器的内部实现（红黑树）和性能特点。 - [^4]: 提供了容器操作如size(), empty(), count(), lower_bound(), upper_bound(), begin(), end()。 我需要构建一个清晰的回答结构： 1. **介绍STL容器**：简要解释什么是STL容器及其在STL中的角色。 2. **主要容器类型**：列出并描述常见的STL容器类型（如vector, list, deque, set, map等）。 3. **使用方法**：解释如何声明、初始化和使用这些容器，包括常见操作。 4. **特性**：讨论每个容器的特性，如性能、内存管理等。 5. **生成相关问题**：在最后添加相关问题。 使用中文回答，并确保内容真实可靠。 结构大纲： - **引言**：介绍STL容器。 - **容器类型分类**：将容器分为序列容器、关联容器等。 - **详细容器描述**：为每个主要容器提供： - 类型 - 使用方法（代码示例） - 特性 - **总结**：简要总结。 - **相关问题**：生成几个相关问题。 在引用时，自然地添加引用标识。例如，如果提到vector的动态分配，引用[^2]。 LaTeX：如果涉及数学表达式，如时间复杂度，使用$...$或$$...$$。例如，时间复杂度$O(1)$。 代码示例：使用代码块展示使用方法。 最终，添加相关问题。</think>### C++ STL 容器使用与特性详解 C++ STL（Standard Template Library）提供了一系列高效、可重用的容器类，用于存储和管理数据。容器是STL的核心组件之一，与算法和迭代器无缝集成[^1]。下面我将从容器类型、使用方法和特性三个方面，逐步介绍STL容器，确保内容清晰可靠。 #### 1. **STL容器类型概述** STL容器分为两大类：序列容器和关联容器。序列容器强调元素的顺序存储，关联容器则基于键值对存储以实现快速查找。常用容器包括： - **序列容器**：`vector`、`list`、`deque`。 - **关联容器**：`set`、`map`、`multiset`、`multimap`。 - **其他容器**：`stack`、`queue`（适配器容器）。 每个容器都基于特定数据结构实现，影响其性能和适用场景。 #### 2. **容器使用方法** 容器使用需包含头文件（如`<vector>`），并通过模板类声明。常用操作包括插入、删除、访问和遍历。以下以典型容器为例，展示基本用法（代码示例使用C++语法）。 - **vector（动态数组）** 使用方法： ```cpp #include <vector> #include <iostream> int main() { std::vector<int> vec; // 声明一个int类型的vector vec.push_back(10); // 尾部插入元素 vec.push_back(20); vec.pop_back(); // 删除尾部元素 std::cout << "第一个元素: " << vec[0] << std::endl; // 随机访问 // 遍历 for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { std::cout << *it << " "; } return 0; } ``` 特性： - 动态数组，内存连续，支持随机访问（时间复杂度$O(1)$）。 - 添加元素时可能触发内存重新分配（默认分配额外空间，如初始32个元素大小），尾部插入平均$O(1)$，头部插入$O(n)$[^2]。 - 适用场景：频繁随机访问、尾部操作，但避免在中间插入。 - **map（键值对容器）** 使用方法： ```cpp #include <map> #include <iostream> int main() { std::map<std::string, int> myMap; // 声明键为string、值为int的map myMap["apple"] = 5; // 插入键值对 myMap.insert(std::make_pair("banana", 3)); myMap.erase("apple"); // 删除键 // 查找和遍历 auto it = myMap.find("banana"); if (it != myMap.end()) { std::cout << "值: " << it->second << std::endl; } return 0; } ``` 特性： - 基于红黑树实现，元素自动排序（键唯一），查找、插入、删除时间复杂度均为$O(\log n)$[^3]。 - 每个节点占用额外内存（约16字节，用于树结构），空间开销较大。 - 适用场景：需键值对映射和快速查找的场景，如字典或配置管理。 - **set（唯一元素集合）** 使用方法： ```cpp #include <set> int main() { std::set<int> mySet; mySet.insert(30); mySet.insert(10); mySet.erase(10); // 删除元素 // 使用迭代器遍历 for (auto elem : mySet) { std::cout << elem << " "; } return 0; } ``` 特性： - 类似map，但只存储键，元素唯一且有序。 - 时间复杂度与map相同，为$O(\log n)$[^4]。 - **list（双向链表）** 使用方法： ```cpp #include <list> int main() { std::list<int> myList; myList.push_back(1); // 尾部插入 myList.push_front(2); // 头部插入 myList.pop_front(); // 删除头部 return 0; } ``` 特性： - 链表结构，插入/删除任意位置$O(1)$，但访问$O(n)$。 - 无连续内存，适合频繁插入删除的场景。 #### 3. **通用特性与操作** 所有STL容器共享一些通用操作： - **大小管理**：`size()` 返回元素数量，`empty()` 检查是否为空。 - **迭代器访问**：`begin()` 和 `end()` 提供迭代器用于遍历。 - **查找操作**：关联容器支持 `find(key)`、`count(elem)`（返回元素出现次数），以及 `lower_bound(elem)` 和 `upper_bound(elem)` 用于范围查询（返回迭代器位置）[^4]。 - **性能特点**： - 序列容器（如vector）在尾部操作高效，关联容器（如map）在查找上占优。 - 时间复杂度总结：随机访问容器（vector、deque）为$O(1)$，链表（list）为$O(n)$，树基容器（set、map）为$O(\log n)$。 - **内存管理**：容器自动处理内存，但需注意动态分配的开销（如vector的预分配策略减少重新分配次数）[^2]。 #### 4. **选择容器的建议** - 需要快速随机访问？选 `vector` 或 `deque`。 - 频繁插入删除？选 `list` 或关联容器。 - 需键值对映射？选 `map`。 - 性能关键时，优先使用容器自带函数（如 `map::find` 优于通用算法），以利用内部优化[^3]。 STL容器通过模板提供类型安全性和泛型编程能力，是现代C++高效开发的基础。结合算法（如 `sort`）和迭代器，可实现复杂数据处理[^1]。
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