一文带你看懂容器(序列式容器，关联式容器，无序关联式容器)

宛西南浪漫戈命

于 2024-06-14 20:02:38 发布

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文章标签：开发语言 c++ stl 容器

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44664985/article/details/139689138

版权

容器

作用：存放数据

序列式容器

array

静态数组，大小固定的数组

vector

动态数组，支持随机访问迭代器,逻辑结构和物理结构相似

在GCC下两倍增长，在VC下1.5倍增长

deque

双端队列，支持随机访问迭代器

逻辑结构：连续空间，双端开口

物理结构：在内存中由多个片段构成的，片段内部是连续的，但是片段之间不连续。

forward_list

单链表，支持前向访问迭代器

list

双向链表，支持双向访问迭代器

物理结构：循环双向链表

逻辑结构：双向链表

线性容器总结

位置	使用
需要频繁的在容器中间位置添加/删除元素	list
需要频繁的在容器头部位置添加/删除元素	deque/list
需要频繁的在容器尾部位置添加/删除元素	vector/deque/list
需要频繁的在容器头部，尾部添加/删除元素	deque/list
需要频繁地访问任意位置上的元素	vector/deque

关联式容器

共性

底层实现都是红黑树，红黑树是一种近似的平衡二叉树

查找元素的时间复杂度为O（LogN）二分查找

默认情况下按照升序的方式进行排列

不能修改关键字的值

支持的是双向访问迭代器

set

不能存储重复的关键字Key

不支持下标访问运算符

模板：

template<
	class Key,
	class Compare = std::less<Key>,
	class Allocator = std::allocator<Key>
> class set;

初始化：

set<int> number={1,12,325,446,47};

set不支持下标与修改

set针对自定义类型，必须要实现Compare，也就是std::less或者std::greater

multiset

template<
	class Key,
	class Compare = std::less<Key>,
	class Allocator = std::allocator<Key>
> class multiset;

可以存储重复的Key

与set的区别

set与multiset的初始化、遍历、查找、删除的使用都一样，都不支持下标访问、都不支持修改。对于
insert插入而言，multiset肯定可以插入成功，所以二者返回类型不一样，至于插入迭代器返回与大括
号类型都是一样的。

map

template<
	class Key,
	class T,
	class Compare = std::less<Key>,
	class Allocator = std::allocator<std::pair<const Key, T> >
> class map;

1，存放的关键字Key不重复，按照key值升序

2，支持下标访问运算符

3，存放的元素是一个pair类型，key与value值，key是唯一的，不能重复的，但value值重复与否是没关系的

初始化：

map<int,string> number={
    {3,"武汉"}，
    {4,"上海"}，
    {5,"武汉"},
    pair<int,string>(6,"北京"),
    pair<int,string>(7,"天津"),
    make_pair(8,"杭州"),
    make_pair(9,"重庆"),
}

multimap

template<
	class Key,
	class T,
	class Compare = std::less<Key>,
	class Allocator = std::allocator<std::pair<const Key, T> >
> class multimap;

可以存储重复的Key

multimap不支持下标访问，key值相同的时候，value有可能不一样

无序关联式容器

底层实现——哈希表

哈希函数

通过key值，可以找到key值对应的value

size_t idx=H(key);

哈希函数的设计

直接定址法，平方取中法，数字分析法，除数取余法。

哈希冲突

不同key值，对应相同的value值

key1不等于key2，但是
H(key1)=H(key2)

哈希冲突的解决方式

1，开放定址法

2，链地址法（推荐使用这种方法，STL中使用的方法）

3，再散列法

4，建立公共溢出区
在这里插入图片描述

存放的元素是无序的

针对自定义类型必须给出hash函数，必须重载operator=

unordered_set

template<
	class Key,
	class Hash = std::hash<Key>,
	class KeyEqual = std::equal_to<Key>,
	class Allocator = std::allocator<Key>
> class unordered_set;

不能存储关键字相同的元素

不能用下标访问运算符

unordered_set<int> qq ={1,9,9,3,0,9,5,6,2,2};

unordered_multiset

unordered_set<int> qq ={1,9,9,3,0,9,5,6,2,2};

可以存放关键字相同的元素

unordered_map

template<
	class Key,
	class T,
	class Hash = std::hash<Key>,
	class KeyEqual = std::equal_to<Key>,
	class Allocator = std::allocator< std::pair<const Key, T> >
> class unordered_map;

不能存放关键字相同的元素

可以使用下标访问运算符