【Qt】常用的容器

Qt提供了多个基于模板的容器类，这些容器类可用于存储指定类型的数据项。例如常用的字符串列表类 QStringList 可用来操作一个 QList<QString>列表。

Qt的容器类比标准模板库(standard template library，STL)中的容器类更轻巧、使用更安全且更易于使用。这些容器类是隐式共享和可重入的，而且它们进行了速度和存储上的优化，因而可以减小可执行文件大小。此外，它们是线程安全的，即它们作为只读容器时可被多个线程访问。

容器类是基于模板的类,例如常用的容器类 QList<T>,T是一种具体的类型,可以是 int、fioat等简单类型，也可以是 QString、QDate 等类。T必须是一种可赋值的类型，即T必须提供一个默

认的构造函数、一个可复制构造函数和一个赋值运算符。

Qt6 的容器类有 QList、QVector、QStack 、QQueue、 QSet、QMap、QMultilMap、QHash、QMultiHash

一、QList

在Qt中，QList是一个模板类，用于存储一组对象的动态数组。它提供了方便的方法来访问、增加、删除和修改列表中的元素。

QList与C++的标准库容器std::vector类似，但它还提供了一些额外的功能和方便的操作符重载。下面是一些QList的常用操作：

添加元素：使用append()、prepend()等方法将元素添加到列表的末尾或开头。
访问元素：使用at()方法通过索引访问列表中的元素，使用operator[]操作符也可以实现相同的功能。
删除元素：使用removeOne()、removeAt()等方法删除列表中的元素。
修改元素：使用replace()方法替换列表中的元素。
列表大小：使用size()方法获取列表的大小，使用isEmpty()方法检查列表是否为空。
迭代访问：使用foreach循环或迭代器对列表进行迭代访问。

除了这些常用方法外，QList还提供了一些其他的功能，如排序、查找、截取子列表等。可以在Qt的官方文档中查看完整的QList类接口和用法。

注意：在使用QList时，需要包含头文件#include <QList>。

二、QVector

在Qt中，QVector是一个模板类，用于存储一组对象的可变大小的数组。它与QList相似，但在某些方面具有不同的特性和性能特点。

与QList相比，QVector在以下情况下可能更适合使用：

读取和访问速度：QVector提供了随机访问的性能优势。如果需要频繁地通过索引访问元素，QVector通常比QList更快。
内存占用：QVector的内存占用通常比QList小，因为它可以更有效地管理和分配内存。
插入和删除操作：对于插入和删除操作，QList通常比QVector更快，尤其在大型数据集的情况下。

除了上述的区别，QVector和QList提供了类似的方法和操作符重载，如append()、prepend()、at()、removeOne()、replace()、size()等等。可以在Qt的官方文档中查看完整的QVector类接口和用法。

注意：在使用QVector时，需要包含头文件#include <QVector>。

三、QStack

QStack是Qt中的一个模板类，它是一个栈容器类，用于实现栈数据结构。

栈（Stack）是一种后进先出（Last-In-First-Out, LIFO）的数据结构，只能在栈的一端（称为栈顶）进行插入和删除操作。

QStack类提供了以下公共成员函数：

void push(const T &value)：将value插入到栈的顶部。
void pop()：移除栈顶的元素。
T &top()：返回栈顶的元素的引用。
const T &top() const：返回栈顶的元素的常量引用。
bool isEmpty() const：判断栈是否为空。
int size() const：返回栈中元素的个数。

QStack类可以存储任意类型的数据，并且提供了访问、插入和删除元素的方法。可以使用QStack类来实现各种栈相关的操作。

四、QQueue

QQueue是Qt中的一个类，用于表示队列数据结构。队列是一种先进先出（First In First Out，FIFO）的数据结构，元素从队列的一端添加，从另一端删除。

QQueue类提供了以下方法来操作队列：

enqueue：在队列的末尾添加一个元素。
dequeue：删除队列的头部元素，并返回该元素。
head：返回队列的头部元素，但不删除它。
isEmpty：判断队列是否为空。
size：返回队列中元素的个数。

使用QQueue类，可以方便地实现队列的操作。例如，在一个多线程程序中，可以使用QQueue来作为线程之间共享的数据结构，一个线程往队列中添加数据，另一个线程从队列中取出数据进行处理。

五、 QSet

QSet是Qt中的一个类，用于表示集合数据结构。集合是一种不包含重复元素的数据结构，它提供了高效的查找和插入操作。

QSet类提供了以下方法来操作集合：

insert：向集合中插入一个元素。
remove：从集合中删除一个元素。
contains：判断集合中是否包含某个元素。
size：返回集合中元素的个数。

QSet类还提供了遍历集合元素的方法，如使用迭代器进行迭代或使用foreach循环

六、QMap

QMap是Qt中的一个类，用于存储键值对的容器。QMap类中的每个元素都是由一个键和一个值组成的。键用于唯一标识一个元素，而值则是与该键关联的数据。QMap中的元素按照键的排序进行存储，并且可以根据键快速地访问到对应的值。这使得QMap非常适用于需要根据键值进行查找、插入和删除操作的场景。QMap类提供了一系列方法来操作存储在其中的键值对，比如插入、移除、查找和遍历等方法。以下是QMap类的一些常用方法：

insert(key, value)：在QMap中插入一个键值对，如果键已经存在，则会更新对应的值。
remove(key)：从QMap中移除一个指定键的元素。
contains(key)：判断QMap中是否包含指定的键。
value(key)：返回指定键对应的值。
keys()：返回QMap中所有的键。
values()：返回QMap中所有的值。
size()：返回QMap中键值对的个数。
clear()：移除QMap中的所有元素。

QMap还提供了一些其他的功能，比如按范围查找、排序等。需要注意的是，QMap中的键是唯一的，不允许出现重复的键。如果插入了重复的键，则会替换掉之前的键值对。使用QMap时，需要注意元素的排序和查找的效率。如果需要按照键的顺序进行访问，可以使用QMap的有序版本QMap。QMap类是基于红黑树实现的，因此它的插入、删除和查找操作的时间复杂度为O(log n)，其中n是QMap中元素的个数。

注意：使用QMap类需要包含头文件#include <QMap>。

七、QMultilMap

QMultiMap是Qt中的一个类，它是QMap的多重映射版本。QMultiMap类与QMap类一样，同时存储了键值对，但与QMap不同的是，QMultiMap允许存在相同的键，即一个键可以对应多个值。QMultiMap类提供了一系列方法来操作多重映射中的键值对，包括插入、移除、查找和遍历等操作。与QMap类相似，QMultiMap类也按照键的排序进行存储，并且可以通过键快速访问到对应的值。对于相同的键，QMultiMap会按照插入的顺序保存多个值。以下是QMultiMap类的一些常用方法：

insert(key, value)：在QMultiMap中插入一个键值对。
remove(key)：从QMultiMap中移除一个指定键的所有元素。
remove(key, value)：从QMultiMap中移除一个指定键值对。
values(key)：返回指定键对应的所有值。
contains(key)：判断QMultiMap中是否包含指定的键。
keys()：返回QMultiMap中所有的键。
size()：返回QMultiMap中键值对的个数。
clear()：移除QMultiMap中的所有元素。

QMultiMap也提供了按范围查找、排序等功能。使用QMultiMap时，可以很方便地处理一个键对应多个值的情况，比如用于处理消息订阅、事件处理等场景。需要注意的是，QMultiMap中的键可以重复，但是如果插入了相同的键值对，则会保存多个值，而不会替换掉之前的值。QMultiMap类也是基于红黑树实现的，因此插入、删除和查找操作的时间复杂度为O(log n)，其中n是QMultiMap中元素的个数。

八、QHash

QHash是Qt中的一个类，用于实现哈希表（Hash Table）数据结构。QHash类类似于C++ STL中的std::unordered_map，它提供了一种以键值对的方式存储和访问数据的方法。与QMap类不同的是，QHash并不会对其元素进行排序，而是通过哈希函数将键转化为索引，并通过索引直接访问元素，从而实现了快速查找和插入。QHash类提供了一系列方法来操作哈希表中的元素，包括插入、移除、查找和遍历等操作，以下是QHash类的一些常用方法：

insert(key, value)：在QHash中插入一个键值对。
remove(key)：从QHash中移除一个指定键的元素。
value(key)：返回指定键对应的值。
contains(key)：判断QHash中是否包含指定的键。
keys()：返回QHash中所有的键。
values()：返回QHash中所有的值。
size()：返回QHash中键值对的个数。
clear()：移除QHash中的所有元素。

QHash的底层实现使用了哈希表技术，通过哈希函数将键转换为索引，并使用链地址法解决哈希冲突。因此，对于大多数操作，QHash的时间复杂度为O(1)。值得注意的是，QHash对键的顺序并不做保证，即无法保证键的插入顺序和遍历顺序是一致的。QHash类还提供了与STL兼容的迭代器，可以使用迭代器来遍历QHash中的元素。使用QHash时，需要保证键类型是可哈希的（即提供了哈希函数），并支持比较操作符。QHash在很多场景中都是非常有用的，比如用于快速查找和存储大量的键值对，或者用于实现缓存、索引结构等。