转自http://blog.csdn.NET/tianya_team/article/details/50753759

1.说说std::vector的底层(存储)机制。

 vector就是一个动态数组,里面有一个指针指向一片连续的内存空间,当空间不够装下数据时,会自动申请另一片更大的空间(一般是增加当前容量的50%或100%),然后把原来的数据拷贝过去,接着释放原来的那片空间;当释放或者删除里面的数据时,其存储空间不释放,仅仅是清空了里面的数据。

 

2.std::vector的自增长机制。

当已经分配的空间不够装下数据时,分配双倍于当前容量的存储区,把当前的值拷贝到新分配的内存中,并释放原来的内存。

 

3.说说std::list的底层(存储)机制。

以结点为单位存放数据,结点的地址在内存中不一定连续,每次插入或删除一个元素,就配置或释放一个元素空间

 

4.什么情况下用vector,什么情况下用list。

vector可以随机存储元素(即可以通过公式直接计算出元素地址,而不需要挨个查找),但在非尾部插入删除数据时,效率很低,适合对象简单,对象数量变化不大,随机访问频繁。

list不支持随机存储,适用于对象大,对象数量变化频繁,插入和删除频繁。

 

5.list自带排序函数的排序原理。

将前两个元素合并,再将后两个元素合并,然后合并这两个子序列成4个元素的子序列,重复这一过程,得到8个,16个,...,子序列,最后得到的就是排序后的序列。

时间复杂度:O(nlgn)

 

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  1. void List::sort()  
  2. {  
  3.     List carry;  
  4.     List counter[64];  //数组元素为链表  
  5.     int fill = 0;  
  6.     while (head->next != tail)  
  7.     {  
  8.         carry.transfer(carry.getHead()->next, head->next, head->next->next); //head是哨兵,不存放有效值  
  9.                                                                              //head->next元素被移走,所以while循环不需要head=head->next;  
  10.         int i = 0;  
  11.         while (i < fill && counter[i].getHead()->next != counter[i].getHead())//counter[i]不是空  
  12.         {  
  13.             counter[i].merge(carry);  
  14.             carry.swap(counter[i++]);  
  15.         }  
  16.         carry.swap(counter[i]);  
  17.         if (i == fill) ++fill;  
  18.     }  
  19.     for (int i = 1; i < fill; i++)  
  20.         counter[i].merge(counter[i - 1]);   //通过这个实现排序(将有序的链表合成一个新的有序链表)  
  21.     swap(counter[fill - 1]);  
  22. }  


6.说说std::deque的底层机制。

 

 

deque动态地以分段连续空间组合而成,随时可以增加一段新的连续空间并链接起来。不提供空间保留功能。

注意:除非必要,我们尽可能选择使用vector而非deque,因为deque的迭代器比vector迭代器复杂很多。对deque排序,为了提高效率,可先将deque复制到一个vector上排序,然后再复制回deque。

deque采用一块map(不是STL的map容器)作为主控,其为一小块连续空间,其中每个元素都是指针,指向另一段较大的连续空间(缓冲区)。

deque的迭代器包含4个内容:

1)cur:迭代器当前所指元素

2)first:此迭代器所指的缓冲区的头。

3)last:缓冲区尾。

4)node:指向管控中心。

 

7.说说std::map底层机制。

map以RB-TREE为底层机制。RB-TREE是一种平衡二叉搜索树,自动排序效果不错。

通过map的迭代器不能修改其键值,只能修改其实值。所以map的迭代器既不是const也不是mutable。

 

8.vector插入删除和list有什么区别?

vector插入和删除数据,需要对现有数据进行复制移动,如果vector存储的对象很大或者构造函数很复杂,则开销较大,如果是简单的小数据,效率优于list。

list插入和删除数据,需要对现有数据进行遍历,但在首部插入数据,效率很高。

 

9.hashtable如何避免地址冲突?

1)线性探测:先用hash function计算某个元素的插入位置,如果该位置的空间已被占用,则继续往下寻找,知道找到一个可用空间为止。

其删除采用惰性删除:只标记删除记号,实际删除操作等到表格重新整理时再进行。

2)二次探测:如果计算出的位置为H且被占用,则依次尝试H+1^2,H+2^2等(解决线性探测中主集团问题)。

3)开链:每一个表格元素中维护一个list,hash function为我们分配一个list,然后在那个list执行插入、删除等操作。

 

10.hashtable,hash_set,hash_map的区别。

hash_set以hashtable为底层,不具有排序功能,能快速查找。其键值就是实值。(set以RB-TREE为底层,具有排序功能。)

hash_map以以hashtable为底层,没有自动排序功能,能快速查找,每一个元素同时拥有一个实值和键值。(map以RB-TREE为底层,具有排序功能。)

 

11.hash_map与map的区别?什么时候用hash_map,什么时候用map?

构造函数:hash_map需要hash function和等于函数,而map需要比较函数(大于或小于)。

存储结构:hash_map以hashtable为底层,而map以RB-TREE为底层。 

总的说来,hash_map查找速度比map快,而且查找速度基本和数据量大小无关,属于常数级别。而map的查找速度是logn级别。但不一定常数就比log小,而且hash_map还有hash function耗时。

如果考虑效率,特别当元素达到一定数量级时,用hash_map。

考虑内存,或者元素数量较少时,用map。

 

12.红黑树有什么性质?

1)每个结点是红色或者黑色。

2)根结点为黑色。

3)叶结点为黑色的NULL结点。

4)如果结点为红,其子节点必须为黑。

5)任一结点到NULL的任何路径,所含黑结点数必须相同。

 

13.map和set的3个问题。

1)为何map和set的插入删除效率比其他序列容器高。

因为不需要内存拷贝和内存移动

2)为何map和set每次Insert之后,以前保存的iterator不会失效?

因为插入操作只是结点指针换来换去,结点内存没有改变。而iterator就像指向结点的指针,内存没变,指向内存的指针也不会变。

2)当数据元素增多时(从10000到20000),map的set的查找速度会怎样变化?

RB-TREE用二分查找法,时间复杂度为logn,所以从10000增到20000时,查找次数从log10000=14次到log20000=15次,多了1次而已。

 

14.vector中begin和end函数返回的是什么?

begin返回的是第一个元素的迭代器,end返回的是最后一个元素后面位置的迭代器。前闭后开区间【)

 

15.为什么vector的插入操作可能会导致迭代器失效?

vector动态增加大小时,并不是在原空间后增加新的空间,而是以原大小的两倍在另外配置一片较大的新空间,然后将内容拷贝过来,并释放原来的空间。由于操作改变了空间,所以迭代器失效。

 

16.vector、list、map、deque用erase(it)后,迭代器的变化。

vector和deque是序列式容器,其内存分别是连续空间和分段连续空间,删除迭代器it后,其后面的迭代器都失效了,此时it及其后面的迭代器会自动加1,使it指向被删除元素的下一个元素。

list删除迭代器it时,其后面的迭代器都不会失效,将前面和后面连接起来即可。

map也是只能使当前删除的迭代器失效,其后面的迭代器依然有效。

 

17.hashtable和hashmap的区别

hashmap以hashtable为底层。主要有以下几点不同:
1)hashtable是Dictionary的子类,而hashmap是Map接口的一个实现类。

2)hashtable中的方法是同步的,而hashmap的方法不同步。

posted on 2019-01-09 21:32  柠檬檬檬  阅读(595)  评论(0编辑  收藏  举报