C++ STL 容器 的 基本特性 和 原理

 

STL的容器能夠分爲如下幾個大類:
一：序列容器，　有vector, list, deque, string.

二 : 關聯容器,     有set, multiset, map, mulmap

               hash_set,hash_map, hash_multiset, hash_multimap

三: 其餘的雜項： stack, queue, valarray, bitset

 

STL各個容器的實現:

 

(1) vector
內部數據結構：數組。
隨機訪問每一個元素，所須要的時間爲常量。
在末尾增長或刪除元素所需時間與元素數目無關，在中間或開頭增長或刪除元素所需時間隨元素數目呈線性變化。
可動態增長或減小元素，內存管理自動完成，但程序員可使用reserve()成員函數來管理內存。
vector的迭代器在內存從新分配時將失效（它所指向的元素在該操做的先後再也不相同）。當把超過capacity()-size()個元素插入 vector中時，內存會從新分配，全部的迭代器都將失效；不然，指向當前元素之後的任何元素的迭代器都將失效。當刪除元素時，指向被刪除元素之後的任何 元素的迭代器都將失效。

 

(2)deque
內部數據結構：數組。
隨機訪問每一個元素，所須要的時間爲常量。
在開頭和末尾增長元素所需時間與元素數目無關，在中間增長或刪除元素所需時間隨元素數目呈線性變化。
可動態增長或減小元素，內存管理自動完成，不提供用於內存管理的成員函數。
增長任何元素都將使deque的迭代器失效。在deque的中間刪除元素將使迭代器失效。在deque的頭或尾刪除元素時，只有指向該元素的迭代器失效。

 

(3)list
內部數據結構：雙向環狀鏈表。
不能隨機訪問一個元素。
可雙向遍歷。
在開頭、末尾和中間任何地方增長或刪除元素所需時間都爲常量。
可動態增長或減小元素，內存管理自動完成。
增長任何元素都不會使迭代器失效。刪除元素時，除了指向當前被刪除元素的迭代器外，其它迭代器都不會失效。

(4)slist
內部數據結構：單向鏈表。
不可雙向遍歷，只能從前到後地遍歷。
其它的特性同list類似。

(5)stack
適配器，它能夠將任意類型的序列容器轉換爲一個堆棧，通常使用deque做爲支持的序列容器。
元素只能後進先出（LIFO）。
不能遍歷整個stack。

(6)queue
適配器，它能夠將任意類型的序列容器轉換爲一個隊列，通常使用deque做爲支持的序列容器。
元素只能先進先出（FIFO）。
不能遍歷整個queue。

(7)priority_queue
適配器，它能夠將任意類型的序列容器轉換爲一個優先級隊列，通常使用vector做爲底層存儲方式。
只能訪問第一個元素，不能遍歷整個priority_queue。
第一個元素始終是優先級最高的一個元素。

(8)set
按照鍵進行排序存儲， 值必須能夠進行比較， 能夠理解爲set就是鍵和值相等的map
鍵惟一。
元素默認按升序排列。
若是迭代器所指向的元素被刪除，則該迭代器失效。其它任何增長、刪除元素的操做都不會使迭代器失效。

(9)multiset
鍵能夠不惟一。
其它特色與set相同。

(10)hash_set
與set相比較，它裏面的元素不必定是通過排序的，而是按照所用的hash函數分派的，它能提供更快的搜索速度（固然跟hash函數有關）。hash_set將key進行hash， 而後將key放在hash值對應的桶中， 原理能夠這樣理解， hash_set就是key， value相等的hash_map
其它特色與set相同。

(11)hash_multiset
鍵能夠不惟一。
其它特色與hash_set相同。

(12)map
鍵惟一。
元素默認按鍵的升序排列。
若是迭代器所指向的元素被刪除，則該迭代器失效。其它任何增長、刪除元素的操做都不會使迭代器失效。

(13)multimap
鍵能夠不惟一。
其它特色與map相同。

(14)hash_map
與map相比較，它裏面的元素不必定是按鍵值排序的，而是按照所用的hash函數分派的，它能提供更快的搜索速度（固然也跟hash函數有關）。
其它特色與map相同。

(15)hash_multimap
鍵能夠不惟一。
其它特色與hash_map相同。