C++标准模板库(STL)提供了多种容器,用于管理和存储数据。STL的基本容器可以分为三大类:序列式容器、关联式容器和无序关联容器。以下是这些容器的简要介绍:
1. 序列式容器
vector
:动态数组,可以高效地随机访问元素,支持在末尾快速添加或删除元素。大小可以动态变化,但需要额外的内存管理。deque
(双端队列):支持在序列的两端快速插入和删除元素。与vector
相比,deque
在头部插入和删除元素的性能更好。list
(双向链表):每个元素包含指向前后元素的指针,允许在任何位置高效地插入和删除元素,但随机访问效率较低。forward_list
(单向链表):仅包含指向下一个元素的指针,内存开销较低,适用于只需单向遍历的场景。array
:定长数组,大小在编译时确定,类似于C风格的数组,但具有STL容器的特性,如支持迭代器。string
:虽然不是严格意义上的容器,但经常用来处理字符序列,提供了许多方便的字符串操作方法。
2. 关联式容器
set
:储存唯一元素的集合,元素按一定顺序(默认升序)排列。支持高效的查找、插入和删除操作。map
:储存键值对的集合,键值对按键的顺序排列。允许通过键快速查找对应的值。multiset
:与set
类似,但允许存储重复元素。multimap
:与map
类似,但允许一个键对应多个值。
3. 无序关联容器
unordered_set
:储存唯一元素的集合,但元素无序。使用哈希表实现,提供平均常数时间的查找、插入和删除操作。unordered_map
:储存键值对的集合,使用哈希表实现,键值对无序排列。提供平均常数时间的查找、插入和删除操作。unordered_multiset
:与unordered_set
类似,但允许存储重复元素。unordered_multimap
:与unordered_map
类似,但允许一个键对应多个值。
总结
容器类型 | 主要特点 | 适用场景 |
---|---|---|
vector | 动态数组,随机访问快 | 需要频繁随机访问 |
deque | 双端队列,两端插入/删除快 | 需要频繁在两端插入/删除 |
list | 双向链表,任意位置插入/删除快 | 需要频繁在中间插入/删除 |
array | 固定大小数组 | 确定大小的数据存储 |
forward_list | 单向链表,低内存开销 | 简单插入/删除操作 |
set | 唯一元素,自动排序 | 需要有序唯一数据集 |
map | 键值对,键有序唯一 | 按键快速查找元素 |
unordered_set | 唯一元素,无序 | 需要快速查找的唯一元素 |
unordered_map | 键值对,无序 | 需要快速查找的键值对 |
这些容器提供了灵活的数据结构选择,满足不同的使用需求。