STL容器小結

 一、空間分配器

　　std::alloc用於容器中內存空間的分配和釋放，以及分配內存的管理。construct()、destroy()等全局函數用於爲對象的構造和析構。

 二、迭代器和trains

　　迭代器將容器和算法聯繫起來，行爲相似指針。各個容器都本身實現本身的迭代器，最重要的是對operator*和operator-> 進行重載。每一個迭代器裏都定義了一些類型，包括所指對象的類型。trains將這些類型提取出來。

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

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

               hash_set,hash_map, hash_multiset, hash_multimap

序列容器是表示容器可序的，注意不是已經排好序的。好比vector，能夠經過push_back記錄下進入數組的順序。

(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。
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。

在添加新元素時，若是剩餘空間足夠，就之間添加；若是剩餘空間不夠，須要開闢一塊新的內存(爲原內存2倍)，而後複製舊的內存到新內存，添加元素，釋放就內存。

 

(2)deque(雙端隊列)
內部數據結構：一段段數組(空間)。還分配了一段連續空間用來管理這些數組。
隨機訪問每一個元素，所須要的時間爲常量。
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。

stack(堆)和queue(隊列)默認底層的數據結構都是deque，stack是隻有一端進出；queue是一端進，一端出。默認是deque，用list也能實現

 

(3)list
內部數據結構：雙向鏈表。
不能隨機訪問一個元素。
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。

總結：

一、若是你須要高效的隨即存取，而不在意插入和刪除的效率，使用vector
二、若是你須要大量的插入和刪除，而不關心隨即存取，則應使用list
三、若是你須要隨即存取，並且關心兩端數據的插入和刪除，則應使用deque

(3)set  map

基於紅黑樹(RB-tree)，查找(插入、刪除)的時間複雜度是對數的O(logN)。自定義的鍵值類型須要重載<運算符，由於set、map是有排序的。

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。

(3)hash_set  hash_map

底層使用hash_table，vector做爲數組，用開鏈法解決散列衝突。鍵值類型要實現hash函數，有的內置類型在hash_table中有默認的hash函數，可是自定義類型沒有。因此合適的數組大小，hash函數對性能的影響很大。

與set、map相比：

1.查找(插入、刪除)可能更快：在「不碰撞的狀況下」，其實換句話說，就是要有足夠好的hash函數，它要能使key到value的映射足夠均勻，認爲它是O(1)級的；不然，在最壞的狀況下，它的計算量就退化到O(N)級，變成和鏈表同樣。 

2.須要更多內存：經過Hash表來加快查找過程，將待存數據的key通過映射函數變成一個數組(通常是vector)的索引，STL是用開鏈的方法來解決的，每個數組的元素維護一個list，他把相同索引值的數據存入一個list；可是須要更多的內存來存放這些Hash桶元素，所以能夠算得上是採用空間來換取時間策略。