c++容器

   终于是把C++ Primer翻完了，称不上看完，好多不会的跳过了，以前看到容器这章就看不下去了，这次有进步，直接看完了，对容器也没有特别深的理解，仅从表面上有了些概念，想记录一下，以后再逐步深入。

    容器是容纳特定类型对象的集合，这种“对象”还包含一系列处理“其它对象”的方法。我从数组的角度去理解，但是容器又不像数组那样简单，容器比数组有更复杂的数据结构，还实现了其他比数组复杂的操作。在我的理解上，vector像是数组，list像是链表，map像是哈希表，但是容器中存放的内容和功能更强大。比如，顺序容器的resize()可以调整容器的大小，clear()可以清除容器中的所有元素，数组在这些操作上面就比较力不从心。容器有顺序容器和关联容器。

    顺序容器的各元素之间有顺序关系，是一种线性结构的可续群集。每个元素有固定的位置，插入和删除可以改变这个位置，这个位置和元素本身无关，和操作的时间有关。顺序容器不根据元素的特点排序而根据元素操作的逻辑顺序排序。

    vector，线性顺序结构，类似于数组，不过数组大小需要预先指定，vector大小不必预先指定，可以扩展，所以可以将vector看作是功能更强大的动态数组。（不过动态扩展vector时非常消耗性能，尽量在创建vector时就指定大小）

vector<int > v1;//创建一个可以存放int型的容器

vector特点：

(1) 指定一块如同数组一样的连续存储，但空间可以动态扩展。即它可以像数组一样操作，并且可以进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back() 。

(2) 随机访问方便，它像数组一样被访问，即支持[ ] 操作符和vector.at()

(3) 节省空间，因为它是连续存储，在存储数据的区域都是没有被浪费的，但是要明确一点vector 大多情况下并不是满存的，在未存储的区域实际是浪费的。

(4) 在内部进行插入、删除操作效率非常低，这样的操作基本上是被禁止的。Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作，其原因是vector 内部的实现是按照顺序表的原理。

(5) 只能在vector 的最后进行push 和pop ，不能在vector 的头进行push 和pop 。

(6) 当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷贝与释放，这个操作非常消耗性能。 所以要vector 达到最优的性能，最好在创建vector 时就指定其空间大小。

    list，线性链表结构，类似于链表，数据由结点构成，每个结点都包含一定的数据信息和指向后继结点的指针，存储在非连续的内存中，初始化时无需指定大小。

list<string> slist;//定义一个存放string类型的list容器

list特点：

（1）不使用连续的内存空间
（2）可以在任意位置进行插入删除
（3）不能进行随机访问
（4）比vector占用更多内存

    deque：双端队列，可在两端方便的进行插入删除，但在中间插入删除元素仍比较费劲；可以随机访问，但是不像vector那样存储在连续的内存空间中，采用多个连续的存储块，并且在一个映射结构中保存对这些块及其顺序的跟踪。

deque 的特点：
(1) 随机访问方便，即支持[ ] 操作符和vector.at() ，但性能没有vector 好；
(2) 可以在内部进行插入和删除操作，但性能不及list ；
(3) 可以在两端进行push 、pop ；

容器的选择：

（1）如果程序要求随机访问元素，则使用vector或deque

（2）如果程序必须在容器的中间位置插入或者删除元素，则使用list

（3）如果程序不是在容器首部或尾部插入或删除元素，则使用deque

（4）如果只需要在读取输入时在容器中间位置插入元素，然后需要随机访问，则可考虑在输入时将元素读入一个list容器，然后对此容器排序，使之适合顺序访问，然后将排序后的list容器复制到一个vector容器。

 

关联容器是非线性的树结构，各元素没有顺序，不像顺序容器那样按元素操作的逻辑顺序排序。不过关联容器可以根据元素进行排序，可以根据元素的特点来获取元素。

    关联容器和顺序容器的本质差别在于：关联容器通过键存储和读取元素，而顺序容器通过元素在容器中的位置顺序存储和访问元素。

    两个基本的关联容器是map和set，map的元素以键-值（key-value）形式组织，键用做元素在map中的索引，一般键都会是有一定线性顺序，值表示所存储和读取的数据；set仅包含一个键，并有效的支持关于某个键是否存在的查询。

    map和set不允许有重复的键，map中一个键只能对应一个值，set中不能有重复的键；map和set中的值均不能修改，这点和顺序容器有区别！multimap中允许一个键对应多个值，multiset中允许一个键多次出现。

map容器：

map<k,v> m;//创建一个名为m的空map对象，其键和值的类型分别为k和v

在map中添加元素：map<string,int> word_count;//创建一个map

 word_count["Anna"]=1;

这两条语句：首先在容器word_count中查找键位Anna的元素，因为创建的容器为空，所以不可能找到，没有找到，将会新建一个键-值对插入到word_count中，键是string类型，保存Anna；值先进行初始化，读取新插入的元素，值为1，故将值赋为1.

set容器：

set容器是单纯的键的集合，当想知道一个值是否存在时，使用set容器是最好不过了（如，一个公司在谈接一笔订单时，就可以在自己的黑名单中查看对方公司是否存在，此时用set容器就很合适）。

set不支持下标操作，在set中插入元素：set<string> set1;//创建一个set容器

    set1.insert("the");//将"the"插入到容器

从set中获取元素，可使用find()运算；如果判断某个元素是否存在，可使用count()，对于set，count()的返回值只能是1（该元素存在），0（该元素不存在）。

map用于字典，电话本等需要键-值对应的情形，set用于查找某个值，在文本处理方面多用，比如要设置黑名单等等。

关联容器与顺序容器的比较

（1）关联容器对元素的插入删除快于vector慢于list，vector是顺序存储，关联容器是链式存储，并且是二叉树结构，改变一个元素涉及到的移动多与list。

（2）关联容器对元素的检索慢于vector快于list。vector O(1)，list O(n)，关联 O(logn)

（3）set内部排序，使set的查询很方便

（4）map的功能不可取代，键-值存储方式