C++ STL学习笔记(2) 容器结构与分类

接着学习侯捷老师的C++ STL！

在使用容器的时候，需要明白容器中元素之间在内存里的关系是什么样的，是连续的，还是非连续的。

容器可以分为两类：
1. sequence container ， 即序列容器

a. Array 连续空间 ， 大小固定，不能扩充

b. Vector  后部可以扩充(当然扩充工作由Allocator完成)，我们只需将元素放进去即可

c. Deque 双向的队列，前后都可以扩充

d. List 链表， 双向链表

e. Forward-List ; c++ 11 引进， 单向链表

2. associative container ， 即关联式容器 (key,value)

a. set,内部用红黑树实现。(红黑树：一种高度平衡的二叉树，会自动调整左右的大小，方便查找)，对于set, 它的key就是value

multiset,放入的元素的内容可以有重复。set则不能重复。

b.map： 具有key和value

multimap,放入的元素的key可以有重复。map则不能重复。

3. unordered container,  可翻译为不定序， 元素放入容器中，其次序是不定的，也可以看作一种关联式容器

a. unordered set/multiset

 

b. unordered map/multimap

上面的不定序用哈希表来表示的话会更加的直观：
侯捷老师PPT中的哈希表的结构：

通过哈希表，也能很好的解释为什么上述的容器可以翻译为不定序。

可以将上述的每个一深色的方块看作一个bucket，每个篮子中的元素用链表表示(seperate chaining), hash可以理解为：假如有二十个空间，现在放入一个元素进去，元素放入的位置需要通过计算得到，假设元素a经过计算需要放到第三个位置去，元素b经过计算也要放到第三个位置去，这时就会发生碰撞。一种解决方法是：通过一定的计算方式将他们分开放置。另一种方法是：既然碰撞，索性都放到同一个bucket中，以链表表示。这是目前最好的做法。

这样做面临一个问题： 如果一个bucket的链表太长，而查找的元素恰好又在最后一个，那么在查找过程中，这个bucket的链表查找效率会非常低，所以会对bucket的链表长度做某一些限制，如果链表长度超过限制，则会将所有的元素都打散重新进行计算排列位置，这就是为什么会称为不定序的原因。因为每次放入一个元素，原来的排列顺序可能会被打乱。

（void 类型的指针）

1. aray测试：

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <array>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::array<int, arraySize> c;
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(0, 100);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		c[i] = u(e);
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.data() << endl;    // return pointer to mutable data array 返回指针 数组中第一个元素的地址
	cout << c.size() << endl;    // 大小
	cout << c.front() << endl;   // 第一个元素
	cout << c.back() << endl;    // 最后一个元素
 
    return 0;
}

2. 容器vector放入元素，且排序

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <vector>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf
#include <string>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::vector<std::string> c;
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		int rnd = u(e);    //随机数
		std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
		c.push_back(std::string(buf));
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.data() << endl;    // return pointer to mutable data array 返回指针
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.front() << endl;
	cout << c.back() << endl;
	cout << c.capacity() << endl;  // 实际的空间的大小 vector中内存分配以两倍增长的
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	std::string target("3456");    // 查找
	auto iter = ::find(c.begin(), c.end(), target);    // :: 全局函数
	if (iter == c.end())
		cout << "Not find string" << endl;
	else
		cout << "Find string " << *iter << endl;
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
    return 0;
}

3. list双向链表

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <list>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::list<std::string> c;    // 双向链表
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.push_back(std::string(buf));
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.max_size() << endl;    // 最大的元素个数
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.front() << endl;
	cout << c.back() << endl;
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	std::string target("3456");    // 查找
	auto iter = ::find(c.begin(), c.end(), target);    // :: 全局函数
	if (iter == c.end())
		cout << "Not find string" << endl;
	else
		cout << "Find string " << *iter << endl;
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
 
	timer.reset();
	c.sort();    // 排序
	std::cout << "Sort Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
    return 0;
}

4. forward_list单向链表

这个的用法于双向链表list基本相同

6. deque 双向队列

 一个容器占用一定的内存后，就不能再向外扩充了。而是以别的方式进行扩充，例如，对于vector,它是按照每次两倍的内存进行扩充的，但是它的扩充策略是先找到另一块两倍大小的内存，然后再将其原来的内容复制过去。

那么deque的扩充策略是什么样的，两端都可以扩充？
deque的内部结构：

 

可以看出deque是分段连续的，map中存储指针，每个指针指向一段连续的buffer，当一个buffer放满元素的时候，会自动分配下一个buffer。其中buffer是连续的。

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <deque>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::deque<std::string> c;    // 双向链表
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.push_back(std::string(buf));
			// c.push_front(std::string(buf));
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.max_size() << endl;    // 最多能存储的元素个数
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.front() << endl;
	cout << c.back() << endl;
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	std::string target("3456");    // 查找
	auto iter = ::find(c.begin(), c.end(), target);    // :: 全局函数
	if (iter == c.end())
		cout << "Not find string" << endl;
	else
		cout << "Find string " << *iter << endl;
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
 
    return 0;
}

7. stack, 我们非常熟悉的栈，出战，入栈操作

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <stack>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::stack<std::string> c;    // 双向链表
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.push(std::string(buf));
			// c.push_front(std::string(buf));
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
 
    return 0;
}

8. queue，用法于stack非常类似，不做详细的介绍了

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <queue>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::queue<std::string> c;    // 双向链表
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.push(std::string(buf));
			// c.push_front(std::string(buf));
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
 
    return 0;
}

对于stack和queue，它们内部实际上是通过deque实现的，所以也可以将他们称为容器适配器。

关联式容器

1. 使用multiset容器

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <set>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::multiset<std::string> c;    // 双向链表
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.insert(std::string(buf));    //set inset
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.max_size() << endl;
    
	// 关联式容器的查找
	std::string target("3456");
 
	timer.reset();
	auto iter = ::find(c.begin(), c.end(), target);   // 通用的find函数
	if (iter == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "found target " << *iter << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	auto pItem = c.find(target);    // multiset内部的find函数 返回指针
	if (pItem == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "found target " << *pItem << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	
    return 0;
}

这里有必看介绍一下运行的结果：

可以看到，set内部的find函数比通用的::find()函数速度快很多，set内部利用红黑树实现，所以它的查找速度是非常快的。但是也可以发现，关联式容器在插入数据的时候，速度还是相当慢的。

2. 使用容器multimap

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <map>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::multimap<int, std::string> c;    // key, value
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.insert(std::pair<int, std::string>(i, std::string(buf)));    //map inset
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.max_size() << endl;
    
	// 关联式容器的查找
	// std::string target("3456")
	int target = 300;
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	auto pItem = c.find(target);    // multiset内部的find函数 返回指针
 
	if (pItem == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		// 输出key,value的值
		cout << "found target " << pItem->first << " | " << pItem->second << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	
    return 0;
}

3. unordered_multiset

不定序， 这种multiset的实现是通过hash table进行的，而不是经典的红黑树

 

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <unordered_set>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::unordered_multiset<std::string> c;    // 不定序， 通过hash table实现
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.insert(std::string(buf));    //map inset
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.max_size() << endl;
	cout << c.max_bucket_count() << endl;
	cout << c.bucket_count() << endl;    // bucket的数量
    
	// 关联式容器的查找
	std::string target("3456");
	// int target = 300;
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	auto pItem = c.find(target);    // multiset内部的find函数 返回指针
 
	if (pItem == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		// 输出key,value的值
		cout << "found target " << *pItem << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
 
	int bucket_cnt = c.bucket_count();    // 遍历一下bucket
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << "Bucket #" << i << " has " << c.bucket_size(i) << " elements" << endl;
	}
	
    return 0;
}

可以查看hash table中数据存储的具体情况，例如可以看到bucket的数量，以及bucket中存储的元素个数

运行结果：

从结果可以看到，bucket的数量居然是大于元素的个数，实际上，bucket的个数确实是大于元素个数，因为从上面的hash table图可以发现，有的bucket中存放了多个元素，有的hash table中却是空的。bucket的个数大于元素个数是为了避免一个bucket过长（会降低查找元素的效率），所以每当元素个数大于bucket的个数的时候，bucket的个数就会按照两倍扩充，然后将元素打散，重新按照一定的规则计算元素放置的位置。

4. unordered multi_map

与上面的multi_set类似

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <unordered_map>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::unordered_multimap<int, std::string> c;    // 不定序， 通过hash table实现
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.insert(pair<int, std::string>(i, std::string(buf)));    //map inset
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.max_size() << endl;
	cout << c.max_bucket_count() << endl;
	cout << c.bucket_count() << endl;    // bucket的数量
    
	// 关联式容器的查找
	// std::string target("3456");
	int target = 300;
 
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	auto pItem = c.find(target);    // multiset内部的find函数 返回指针
	if (pItem == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		// 输出key,value的值
		cout << "found target " << pItem->first << " | " << pItem->second << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
 
	int bucket_cnt = c.bucket_count();    // 遍历一下bucket
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << "Bucket #" << i << " has " << c.bucket_size(i) << " elements" << endl;
	}
	
    return 0;
}

5 set集合，于multi_set的用法类似

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <set>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::set<std::string> c;    // 不定序， 通过hash table实现
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c.insert(std::string(buf));    //map inset
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.max_size() << endl;
    
	// 关联式容器的查找
	std::string target("3456");
	// int target = 300;
 
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	auto pItem = c.find(target);    // multiset内部的find函数 返回指针
	if (pItem == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		// 输出key,value的值
		cout << "found target " << *pItem << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	
    return 0;
}

5 map，与multi_map的用法类似

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Timer.h"
#include <random>
#include <map>
#include <cstdlib>     // qsort  snprintf   abort
#include <string>
#include <stdexcept>
 
const int arraySize = 100000;
 
using std::cout;
using std::endl;
 
int compare(void* x, void* y)
{
	return (*(int*)x - *(int*)y);    // 指针类型转换
}
 
int main()
{
	Timer timer;    // 计时器
	std::map<int, std::string> c;    // 不定序， 通过hash table实现
	std::default_random_engine e;    // 默认的随机数引擎
	std::uniform_int_distribution<int> u(1000, 20000);    
	e.seed(10);    // 设置生成随机数的种子
	char buf[10];
	for (int i = 0; i < arraySize; i++)
	{
		try
		{
			int rnd = u(e);    //随机数
			std::snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", rnd);   // 将随机数写入c_string
			c[i] = std::string(buf);    // map可以用这种写法
		}
		catch (std::exception& exp)
		{
			cout << exp.what() << endl;    // 会抛出标准异常类中的异常  bad_alloc
			std::abort();    // 退出程序
		}
	}
	std::cout << "Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << std::endl;
	
	cout << c.size() << endl;    // vector中的实际元素的个数，arraySize;
	cout << c.max_size() << endl;
    
	// 关联式容器的查找
	// std::string target("3456");
	int target = 300;
 
	timer.reset();     // 计时器归零
	auto pItem = c.find(target);    // multiset内部的find函数 返回指针
	if (pItem == c.end())
	{
		cout << "Not found!" << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	else
	{
		// 输出key,value的值
		cout << "found target " << pItem->first << " | " << pItem->second << " Time Elapsed " << timer.elapsed() << " ms" << endl;
	}
	
    return 0;
}

后续的unordered set, unordered map的用法与前面的都很相似。

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