STL容器详解:vector, deque, list等主要成员与算法函数
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更新于2024-10-30
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"这篇文档详述了C++标准模板库(STL)中的多个核心容器类以及常见的算法函数,包括vector、deque、list、stack、queue、priority_queue、set、multiset、map、multimap等,并提供了这些容器的主要成员函数的概述。"
在STL中,容器是一组具有特定特性的数据结构,它们可以容纳各种类型的对象并提供了操作这些对象的方法。以下将对各个容器的主要成员进行简要说明:
1. **vector类**:vector是最常用的动态数组,提供了高效随机访问和动态增长的能力。
- `value_type`:表示存储的元素类型。
- `pointer`:指向元素的指针类型。
- `reference`:元素的引用类型。
- `const_reference`:元素的常量引用类型。
- `size_type`:用于表示元素数量的无符号整型。
- `difference_type`:用于表示两个迭代器之间的距离的有符号整型。
- `iterator` 和 `const_iterator`:用于遍历vector的迭代器。
- `reverse_iterator` 和 `const_reverse_iterator`:反向迭代器,用于反向遍历。
- `begin()` 和 `end()`:返回vector的首尾迭代器。
- `size()`:返回vector中元素的数量。
2. **deque类**:双端队列,提供类似于vector的随机访问,但支持两端插入和删除。
3. **list类**:双向链表,支持高效的插入和删除,但随机访问效率较低。
4. **stack类**:栈,遵循后进先出(LIFO)原则,只允许在一端进行插入和删除操作。
5. **queue类**:队列,遵循先进先出(FIFO)原则,只允许在两端进行插入和删除。
6. **priority_queue类**:优先队列,元素按照优先级顺序排列。
7. **set类**:集合,元素唯一的有序容器,通常基于红黑树实现。
8. **multiset类**:多重集合,与set类似,但允许重复元素。
9. **map类**:关联容器,元素为键值对,根据键进行排序。
10. **multimap类**:多重映射,与map类似,但键可以有多个值。
11. **STL算法函数**:STL提供了一系列通用的算法,如排序(sort)、查找(find)、合并(merge)、交换swap)等,可以在不同容器上通用。
STL算法函数的使用可以极大提高代码的可读性和效率,它们通常独立于特定容器,因此可以在vector、list、deque等容器上应用。例如,`sort`函数可以对容器中的元素进行排序,`find`函数可以查找特定元素,`merge`可以合并两个已排序的序列,而`swap`则用于快速交换两个变量或容器的内容。
了解并熟练掌握这些STL容器和算法,对于编写高效、可维护的C++代码至关重要。在实际编程中,选择合适的容器和算法能显著提升程序性能,简化代码逻辑。
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