容器概述

1、容器概述

可以用于存放各种类型的数据（基本类型的变量，对象等）的数据结构，都是类模版,分为三种：

(1)顺序容器

vector, deque,list

(2)关联容器

set, multiset, map, multimap(用于排序，速度很快)

(3)容器适配器

stack, queue, priority_queue

注意：对象被插入容器中时，被插入的是对象的一个复制品。许多算法，比如排序，查找，要求对容器中的元素进行比较，有的容器本身就是排序的，所以，放入容器的对象所属的类，往往还应该重载 == 和 < 运算符。

2、顺序容器

(1)顺序容器特点

容器并非排序的，元素的插入位置同元素的值无关。

(2) 常用的顺序容器

1) vector

• 头文件 < vector>
• 功能：向量、动态数组，即：元素个数可以动态变化。元素在内存连续存放。随机存取任何元素都能在常数时完成。
• vertor 容器特点：在尾端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间，某些特殊情况下需要O(n)）。
  
  关于时间复杂度：
• vector往往先开辟较多的存储空间，然后随着向容器中添加元素，如果空间是够用的，那么需要的时间就是常数的。
• 但是如果空间不够用了，需要重新开辟空间，并将原本所有的元素拷贝进来，这个时候消耗的时间就是O(n)的。插入或者在头部添加元素时间复杂度是O(n)的。在学习STL时需要学习各个容器上的操作的时间复杂度，以便写出性能更好的程序。

2)deque

• 头文件 < deque>
• 功能：双向队列。元素在内存连续存放。
• 特点：
  (1) 随机存取任何元素都能在常数时间完成(但次于vector)。
  (2)在两端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间，除非deque的空间不够用了，需要重新分配存储空间。)。
  

3)list

• 头文件 < list>
• 功能：双向链表。元素在内存不连续存放。在任何位置增删元素都能在常数时间完成。 不支持随机存取。
  

3、关联容器

(1)关联容器特点

• 元素是排序的。(排序的目的是为了查找)
• 插入任何元素，都按相应的排序规则来确定其位置。
• 在查找时具有非常好的性能
• 通常以平衡二叉树方式实现，插入和检索的时间都是 O(log(N)) (通常以折半查找实现)。

(2) 常用的关联容器

1) set/multiset

• 头文件：< set>
• 功能：set 即集合。 set中不允许相同元素， multiset中允许存在相同的元素。

2)map/multimap

• 头文件：< map >
• 功能：map与set的不同在于，map只能放对象，且对象中只能有两个成员变量，一个名为first,另一个名为second。不允许两个变量的first相同。map根据first值对元素进行从小到大排序(小到大的可以自定义)，并可快速地根据first来检索元素。

注意：map同multimap的不同在于是否允许相同first值的元素。（即：map中关键字不能重复，multimap中可以重复。）

4、容器适配器

(1)容器适配器特点

(2) 常用的容器适配器

1)stack

• 头文件：< stack>
• 功能：栈。是项的有限序列，并满足序列中被删除、检索和修改的项只能是最近插入序列的项（栈顶的项）。栈是一种 后进先出的数据结构。
  

2)queue

• 头文件： < queue>
• 功能：队列(单向队列)。对于队列来说，插入只可以在尾部进行，删除、检索和修改只允许从头部进行。 先进先出。
  

3)priority_queue

• 头文件：< queue>
• 功能：优先级队列(内部维持某种有序)。最高优先级元素总是第一个出列。

5、顺序容器和关联容器都要有的成员函数(共有的成员函数)

• begin 返回指向容器中第一个元素的迭代器
• end 返回指向容器中最后一个元素后面的位置的迭代器
• rbegin 返回指向容器中最后一个元素的迭代器
• rend 返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器
• erase 从容器中删除一个或几个元素
• clear 从容器中删除所有元素

6、顺序容器中常用的成员函数(顺序容器中才有的函数)

• front :返回容器中第一个元素的引用
• back : 返回容器中最后一个元素的引用
• push_back : 在容器末尾增加新元素
• pop_back : 删除容器末尾的元素
• erase :删除迭代器指向的元素(可能会使该迭代器失效），或删 除一个区间，返回被删除元素后面的那个元素的迭代器