STL--容器

vector(向量)

优点:支持随机访问,所以查询效率高;尾部插入和删除操作效率高。

缺点:向非尾部插入或删除元素时,由于可能需要移动内存中的元素,效率较低;空间大小动态增长时,可能会涉及内存重新分配和拷贝,造成性能开销。

应用场景:适用于对象简单,变化较小,且频繁需要随机访问的场景。

list(列表)

优点:任意位置插入和删除节点效率高,因为只需要更改相邻节点的指针;内存使用灵活,不需要连续内存空间。

缺点:不支持随机访问,只能通过迭代器顺序访问元素,查询效率较低。

应用场景:适用于对象变化大,且对象数量变化频繁,需要频繁进行插入和删除操作的场景。

deque(双端队列)

优点:在两端插入和删除元素效率高;内部由多个固定大小的块组成,可以高效管理内存。

缺点:相比于vector,其随机访问可能稍慢,且可能占用更多的内存(由于存在多个块)。

应用场景:需要频繁在队列两端进行插入和删除操作的场景。

set(集合)和multiset(多重集合)

优点:自动对元素进行排序;查找、插入和删除操作效率高,因为它们基于红黑树实现。

缺点:不支持随机访问;由于需要维护排序状态,插入和删除操作可能相对于vector或list较慢。

应用场景:需要自动排序且不包含重复元素的场景。

map(映射)和multimap(多重映射)

优点:存储键值对,并自动按键排序;查找、插入和删除操作效率高。

缺点:不支持随机访问;同样由于需要维护排序状态,操作可能相对较慢。

应用场景:需要存储键值对,并根据键进行排序和查找的场景。

stack(栈)和queue(队列)

优点:提供了标准的栈和队列数据结构,符合先进后出(LIFO)和先进先出(FIFO)的操作特性。

缺点:功能相对单一,仅提供基本的栈和队列操作。

应用场景:实现需要遵循LIFO或FIFO操作原则的场景,如函数调用栈、任务队列等。

bitset

优点:适用于处理固定大小的位集合,可以高效地进行位操作。

缺点:大小固定,不适合处理可变大小的位集合。

应用场景:处理与位操作相关的场景,如权限管理、标志位设置等。

unordered_map、unordered_multimap、unordered_set和unordered_multiset

优点:基于哈希表实现,提供了常数时间的插入、删除和查找操作(平均情况下)。

缺点:元素不保证有序;在最坏情况下,操作的时间复杂度可能退化。

应用场景:需要快速查找且不要求元素有序的场景。

在选择容器时,应根据具体的应用场景和需求来权衡各种容器的优缺点:

  • 如果需要频繁随机访问元素,vector可能是更好的选择;
  • 如果需要在任意位置插入和删除元素,list可能更合适;
  • 对于需要自动排序的场景,可以选择set或map;
  • 对于需要快速查找且不要求有序的场景,可以考虑使用基于哈希表的容器;
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