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STL容器對比

我們常用到的STL容器有vector、list、deque、map、multimap、set和multiset,它們究竟有何區別,各自的優缺點是什麼,為了更好的揚長避短,提高程式效能,在使用之前需要我們瞭解清楚。

verctor

vector類似於C語言中的陣列,它維護一段連續的記憶體空間,具有固定的起始地址,因而能非常方便地進行隨機存取,即 [] 操作符,但因為它的記憶體區域是連續的,所以在它中間插入或刪除某個元素,需要複製並移動現有的元素。此外,當被插入的記憶體空間不夠時,需要重新申請一塊足夠大的記憶體並進行記憶體拷貝。值得注意的是,vector每次擴容為原來的兩倍,對小物件來說執行效率高,但如果遇到大物件,執行效率就低了。

list

list類似於C語言中的雙向連結串列,它通過指標來進行資料的訪問,因此維護的記憶體空間可以不連續,這也非常有利於資料的隨機存取,因而它沒有提供 [] 操作符過載。

deque

deque類似於C語言中的雙向佇列,即兩端都可以插入或者刪除的佇列。queue支援 [] 操作符,也就是支援隨機存取,而且跟vector的效率相差無幾。它支援兩端的操作:push_back,push_front,pop_back,pop_front等,並且在兩端操作上與list的效率
也差不多。或者我們可以這麼認為,deque是vector跟list的折中。

map

map類似於資料庫中的1:1關係,它是一種關聯容器,提供一對一(

C++ primer中文版中將第一個譯為鍵,每個鍵只能在map中出現一次,第二個被譯為該鍵對應的值)的資料處理能力,這種特性了使得map類似於資料結構裡的紅黑二叉樹。

multimap

multimap類似於資料庫中的1:N關係,它是一種關聯容器,提供一對多的資料處理能力。

set

set類似於數學裡面的集合,不過set的集合中不包含重複的元素,這是和vector的第一個區別,第二個區別是set內部用平衡二叉樹實現,便於元素查詢,而vector是使用連續記憶體儲存,便於隨機存取。

multiset

multiset類似於數學裡面的集合,集合中可以包含重複的元素。

小結

在實際使用過程中,到底選擇這幾種容器中的哪一個,應該根據遵循以下原則:

1、如果需要高效的隨機存取,不在乎插入和刪除的效率,使用vector;

2、如果需要大量的插入和刪除元素,不關心隨機存取的效率,使用list;

3、如果需要隨機存取,並且關心兩端資料的插入和刪除效率,使用deque;

4、如果打算儲存資料字典,並且要求方便地根據key找到value,一對一的情況使用map,一對多的情況使用multimap;

5、如果打算查詢一個元素是否存在於某集合中,唯一存在的情況使用set,不唯一存在的情況使用multiset。