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  • STL各个数据结构特点

    STL容器特征总结  

    2011-11-09 11:10:50|  分类: STL|举报|字号 订阅

     
     

    STL中顺序容器类和关联式容器类的主要特征如下:
    (1)Vector
     1、内部数据结构:连续存储,例如数组。
     2、随机访问每个元素,所需要的时间为常量。
     3、在末尾增加或删除元素所需要时间与元素数目无关,在中间或开头增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。
     4、可动态增加或减少元素,内存管理自动完成,但程序员可以使用reserve()成员函数来管理内存。
     5、vector的迭代器在内存重新分配时将失效(它所指向的元素在该操作的前后不再相同)。当把超过capacity()-size()个元素的插入vector中时,内存会重新分配,所有的迭代器都将失效;否则,指向当前元素以后的任何元素的迭代器都将失效。
        建议:使用vector时,用reserve()成员函数预先分配需要的内存空间,它既可以保护迭代器使之不会失效,又可以提高运行效率。
    (2)deque
     1、内部数据结构:连续存储或分段连续存储,具体依赖于实现。
     2,随机访问每个元素,所需要的时间为常量。
     3、在开头和结尾增加元素所需时间与元素数目无关,在中间增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。
     4、可动态增加或减少元素,内存管理自动完成,不提供用于内存管理的成员函数。
     5、增加任何元素都将使deque的迭代器失效。在deque的中间删除元素将使迭代器失效。在deque的头或尾删除元素时,只有指向该元素的迭代器失效。
    (3)list
     1、内部数据结构:双向环状链表。
     2、不能随机访问一个元素。
     3、可双向遍历。
     4、在开头、末尾和中间任何地方增加或删除元素所需时间都为常数。
     5、可动态增加或减少元素,内存管理自动完成。
     6、增加任何元素都不会使迭代器失效。删除元素时,除了指向当前被删除元素的迭代器外,其他迭代器都不会失效。
    (4)slist
      1、内部数据结构:单向链表。
      2、不可双向遍历,只能从前向后遍历。
      3、其他特性与list相同。
         建议:尽量不要使用slist的insert,erase,previous等操作。因为这些操作需要向前遍历,但是slist不能直接向前遍历,所以它会从头开始向后搜索,所需时间与位于当前元素之前
    的元素个数成正比。slist专门提供了insert_after,earse_after等函数进行优化。但若经常需要向前遍历,建议选用list。
    (5)stack
    适配器,它可以将任意类型的序列容器转换为一个堆栈,一般使用deque作为支持的序列容器。
    元素只能后进先出。
    不支持遍历操作。
    (6)queue
       适配器,它可以将任意类型的序列容器转换为一个队列,一般使用deque作为支持的序列容器。
       元素只能先进先出。
       不支持遍历操作。
    (7)priority_queue
       适配器,它可以将任意类型的序列容器转换为一个优先队列,一般使用vector作为底层存储结构。
       只能访问第一个元素,不支持遍历操作。
       第一个元素始终是优先级最高的元素。
       建议:当需要stack、queue或priority_queue这样的数据结构时,直接使用对应的容器类,不要使用deque去做它们类似的工作。
    (8)set
       1、键和值相等。
       2、键唯一。
       3、元素默认按升序排列。
       4、如果迭代器指向的元素被删除,则该迭代器失效。其他任何增加、删除元素的操作都不会使该迭代器失效。
    (9)multiset
    键可以不唯一。
    其他特点与set相同。
    (10)hash_set
    与set相比较,它里面的元素不一定是经过排序的,而是按照所用的hash函数分派的,它能提供更快的搜索速度(当然跟hash函数有关)。
    其他特点与set相同。
    (11)hash_multiset
     1、键可以不唯一。
     2、其他特点与hash_set相同。
    (12)map
     1、键唯一。
     2、元素默认按键的升序排列。
     3、如果迭代器所指向的元素被删除,则该迭代器失效。其他任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。
    (13)multimap
     1、键可以不唯一。
     2、塔器特点与map相同。
    (14)hash_map
     1、与map相比较,它里面的元素不一定是按键值排序的,而是按照所用的hash函数分派的,它能提供更快的搜索速度(当然也与hash函数有关)。
     2、其他特点与map相同。
    (15)hash_multimap
     1、键可以不唯一。
     2、其他特点与hash_map相同。

    建议:
         1>当元素的有序比搜索速度更重要时,应选用set、multiset、map或multimap。否则,选用hash_set,hash_multiset,hash_map或hash_multimap。
         2>若经常需要在序列容器的开头或中间增加或删除元素时,应选用list。
         3>当容器作为参数被传递时,请采用引用传递方式。否则将调用容器的拷贝构造函数,其开销是难以想象的

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