C++ STL容器应用详解:deque、list、vector等

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资源摘要信息:"在C++编程语言中,标准模板库(STL)是提供一系列类和函数的模板集合,以便于处理数据结构和算法。本资源将深入探讨STL中常用的容器类型:deque(双端队列)、list(链表)、vector(动态数组)、stack(栈)、map(关联数组)、set(集合)以及hashmap(哈希映射)。每个容器类型都有其特定的用途和性能特点,它们在处理不同类型的数据集合时提供了灵活的选择。 1. deque(双端队列): deque是一种双端可以进出的序列容器,支持在头部和尾部的快速插入和删除操作。与vector相比,deque支持在序列的两端高效地添加和移除元素,而vector则在非尾部进行元素操作时可能需要重新分配内存,导致性能下降。deque内部通常由一段连续的内存块组成,这些块通过指针链接,允许在序列两端进行常数时间复杂度的操作。 2. list(链表): list是一个双向链表容器,其元素在内存中不是连续存放的。list允许在任何位置进行高效的插入和删除操作,因为只需要重新链接相邻元素的指针即可完成。list不提供随机访问元素的能力,即不能通过下标直接访问元素,而必须通过迭代器遍历。list提供了双向迭代器,支持双向遍历。 3. vector(动态数组): vector是一种动态数组容器,其内部元素连续存储,并且提供了高效的随机访问能力。vector的主要优势在于它能够在常数时间复杂度内访问任何位置的元素,并且可以在尾部进行常数时间的插入和删除操作。当在vector中间添加或删除元素时,可能需要进行元素的移动和内存的重新分配,这可能导致较高的时间复杂度。 4. stack(栈): stack是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在一端进行插入和删除操作。stack提供了push、pop和top等基本操作,允许在栈顶进行元素的添加(push)和移除(pop)。stack可以使用vector、deque或list作为其底层实现。 5. map(关联数组): map是一种关联容器,它按照特定的顺序存储键值对,并且每个键都唯一对应一个值。map内部通常使用红黑树实现,这样可以保证元素的插入、删除和访问操作都可以在对数时间复杂度内完成。map提供快速的查找、插入和删除操作。 6. set(集合): set是一种容器,它存储唯一的元素,这些元素内部根据一定的顺序排列。set类似于map,只不过它只存储键,不存储与之关联的值。set内部通常也是基于红黑树实现,因此它同样支持高效的搜索、插入和删除操作。 7. hashmap(哈希映射): hashmap是一种基于哈希表实现的关联容器,它允许通过键快速检索到对应的值。hashmap在插入、删除和访问操作上的平均时间复杂度为常数级别,提供了非常高效的键值对映射能力。由于hashmap依赖于哈希函数将键映射到桶位置,它在处理哈希冲突时通常会采用链表法或开放寻址法。 以上容器在实际编程中有着广泛的应用,选择合适的容器可以提高程序的性能和效率。掌握这些基本应用对于C++程序员来说是非常重要的,它们是构建复杂数据结构和高效算法的基础。" 注意:尽管资源摘要中提供了关于STL容器的基本知识,但是没有提供实际的文件名称列表。假设提供的文件名是 "stl_test-master",这可能表示一个包含了相关测试代码、示例或文档的文件夹,其名称与本资源摘要所描述的STL容器的基本应用相关联。