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Benjamin

靜以修身,儉以養德,非澹薄無以明志,非寧靜無以致遠。
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數據加載中……

STL容器歸納

 

分三類:序列容器(vectorlistdeque);容器適配器(queuestackpro_queue); 關聯式容器(setmapmultisetmultimap)
一、序列容器:即按順序排列的容器,但內存塊不一定是連續的。

Vector:即動態數組,優點:迭代和索引比較快;缺點:在分配的存儲空間用完之后,重新分配的時候,需要把舊存儲區的對象拷貝到新存儲區(拷貝構造),然后銷毀舊存儲區中所有對象(調用析構),釋放舊存儲區內存,這樣代價比較低,特別是如果拷貝構造和析構的代價比較大,會影響效率。Vector的內存是連續存儲的空間。

List:即雙向鏈表,優點:快速插入和刪除(相對于vectordeque),尤其是對象較大時(析構、構造、拷貝構造、賦值操作比較大時),內存中為每個對象的存儲器的頂部設置一個前向和后向指針,list的遍歷只能從top開始,swap()采用的拷貝方法對兩個對象進行交換。Listsort()排序和反轉reverse()不需要拷貝,因為它們改變的是鏈接,即兩個指針而非對象本身。如果頻繁的遍歷,不建議用list

Remove()函數,刪除時鏈表不用排序;merge()合并鏈表,前提是兩個鏈表要經過排序,新的鏈表包含了兩個鏈表,并排過序,源鏈表已經刪除,所以對象都已經移到新鏈表中。

Deque:雙端隊列,可在隊列的兩端進行添加和查找,和vector一樣有operator[]操作符。但是它的存儲空間不一定是連續的,不需要像vector需要分配新的內存空間時要復制和銷毀對象,在兩端添加未知對象時,dequevector更有效率vector在確定元素對象個數時,更有效率,從vector轉換為deque的代價很小

 

二、容器適配器:queue, priority_queuestack,這三種是順序容器適配器,容器適配器是對已經存在的容器的另一種組織方式(這里可以理解為某種數據結構),所有適配器都定義了兩個構造函數:默認構造函數用于創建空對象,而帶一個容器參數的構造函數將參數容器的副本作為其基礎值;每種容器適配器都有默認的容器,這默認的容器是最明智的實現方式。
默認的stackqueue都基于deque容器實現,而priority_queue則在vector容器上實現。在創建適配器時,通過將一個順序容器指定為適配器的第二個類型參數,可覆蓋其關聯的基礎容器類型。作用:stack是先進后出的數據結構,默認的是采用deque容器實現,我們也可以采用其他的容器來實現棧,但采用deque是最高效的;但是deque不僅僅用在stack中。
queue則是先進先出的隊列priority_queue優先隊列與隊列的差別在于優先隊列不是按照入隊的順序出隊,而是按照隊列中元素的優先權順序出隊(默認為大者優先,也可以通過指定算子來指定自己的優先順序)。priority_queue模板類有三個模板參數第一個是元素類型,第二個容器類型,第三個是比較算子。其中后兩個都可以省略,默認容器為vector,默認算子為less,即小的往前排,大的往后排(出隊時序列尾的元素出隊)。定義自己的比較算子一般重載比較運算符。
對于stack要注意的是,如果想要棧頂元素,使用top()比pop()更高效,前者返回的是引用,pop返回的是值,需要調用拷貝構造函數。

三、關聯式容器(setmapmultisetmultimap):一般以平衡二叉搜索樹作為內部數據結構,尤其是RB-tree(紅黑樹);主要用在通過鍵值查找元素;內部通過鏈表來組織的。
set不區分鍵值和實值。顧名思義,可以把set當做集合使用,由于set的底層是平衡二叉搜索樹,因此其在插入、查詢和刪除時都是O(lgn)的時間復雜度。set和multiset唯一的不同是,set不允許任何兩個元素有相同的值,而multiset允許鍵值重復。set的迭代器本質上是const_iterator,如果不是,則會破壞RB-tree結構;set的元素有自動排序功能。map同時擁有實值(value)和鍵值(key),其每一個元素都是pair,pair的第一個元素是鍵值,第二個元素是實值。map和multimap的區別在于,map不允許兩個元素擁有相同的鍵值,而multimap允許存在重復的鍵值。迭代器和set的一樣。
hash-table(哈希表),以及以之為底層機制而完成的hash-set,hash-map,hash-multiset,hash-multimap等都不是在標準之內的關聯式容器。
關聯式容器插入和刪除比vector 快,里list慢(list采用的線性,),在查找和末尾添加上比vector 慢。查找方面比list快,list要遍歷,搜索的時間是跟容器的大小成正比,而關聯容器 查找的復雜度基本是Log(N)容器越大,性能越高。





 

posted on 2013-04-08 23:04 Benjamin 閱讀(509) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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