C++ STL容器间的区别与选用标准

C++中STL容器的区别与使用

　　STL容器有vector、list、deque、map、multimap、unordered_map、set、multiset和unodered_map，他们之间有什么不同，各自的优缺点是什么，如何选用时适当的容器，这些问题需要去了解。

vector

　　序列容器，类似于C语言中的数组，它维护一段连续的内存空间，具有固定的起始地址，可以在任何位置插入新元素，有随机访问功能，即提供[]操作符，并可以和标准C兼容。在效率方面，任意元素的读取、修改具有常数时间复杂度，在序列尾部进行插入、删除是常数时间复杂度，但在序列的头部插入、删除的时间复杂度是O(n)。此外，当被插入的内存空间不够时，需要重新申请一块足够大的内存并进行内存拷贝。值得注意的是，vector每次扩容为原来的两倍，对小对象来说执行效率高，但如果遇到大对象，执行效率就低了。

list

　　序列容器，类似于C语言中的双向链表，它通过指针来进行数据的访问，因此维护的内存空间可以不连续，这有利于数据的随机存取，没有提供 [] 操作符重载。效率方面，任意元素的访问、修改时间复杂度是O(n)，插入、删除操作是常数时间复杂度。

deque

　　序列容器，类似于C语言中的双向队列，即两端都可以插入或者删除的队列，它维护一段连续的内存空间。queue支持 [] 操作符，也就是支持随机存取，而且跟vector的效率相差无几，并且在序列的头部插入和删除操作是常数时间复杂度。

map

　　关联容器，按照{键，值}方式组成集合，其中键不允许重复，查找的时间复杂度O(logN)。map内部自建一棵红黑树，会对数据自行排序，所以map内部的数据都是有序的。

multimap

　　关联容器，multimap和map的区别在与一个键可以对应多个值，也就是说键允许重复。

unordered_map

　　关联容器，和map的区别在于内部实现是hash表，因此其查找速度非常的快。

set

　　关联容器，set类似于数学里面的集合，不过set的集合中不包含重复的元素，这是和vector的第一个区别，第二个区别是set内部用平衡二叉树实现，所以会对数据进行排序，且便于元素查找，查找的时间复杂度是O(logN)，而vector是使用连续内存存储，便于随机存取。set不支持下标访问。

multiset

　　multiset类似于数学里面的集合，和set最大的区别在于集合中可以包含重复的元素。

unordered_set

　　关联容器，和set的区别在于内部实现基于hash表。需要注意的是，每当unordered_set内部进行一次扩容或者缩容，都需要对表中的数据重新计算，也就是说，扩容或者缩容的时间复杂度至少为O(N)。

小结

在实际使用过程中，到底选择这几种容器中的哪一个，应该根据遵循以下原则：

１、如果需要高效的随机存取，不在乎插入和删除的效率，使用vector；

2、如果需要大量的插入和删除元素，不关心随机存取的效率，使用list；

3、如果需要随机存取，并且关心两端数据的插入和删除效率，使用deque；

4、如果打算存储数据字典，并且要求方便地根据key找到value，一对一的情况使用map，一对多的情况使用multimap；

5、如果打算查找一个元素是否存在于某集合中，唯一存在的情况使用set，不唯一存在的情况使用multiset。

6、如果要求很快的查找速度，根据情况选择使用unordered_map或unordered_set。

参考博客：https://blog.csdn.net/Abelia/article/details/91995914