C/C++--STL中list,vector,deque,map,set区别、联系和使用场景

出处：http://www.lifecrunch.biz/archives/202

vector和built-in数组类似，它拥有一段连续的内存空间，并且起始地址不变，因此
它能非常好的支持随即存取，即[]操作符，但由于它的内存空间是连续的，所以在中间
进行插入和删除会造成内存块的拷贝，另外，当该数组后的内存空间不够时，需要重新
申请一块足够大的内存并进行内存的拷贝。这些都大大影响了vector的效率。

list就是数据结构中的双向链表(根据sgi   stl源代码)，因此它的内存空间可以是不连续
的，通过指针来进行数据的访问，这个特点使得它的随即存取变的非常没有效率，因此它
没有提供[]操作符的重载。但由于链表的特点，它可以以很好的效率支持任意地方的删除
和插入。

deque是一个double-ended   queue，它的具体实现不太清楚，但知道它具有以下两个特点：
它支持[]操作符，也就是支持随即存取，并且和vector的效率相差无几，它支持在两端的
操作：push_back,push_front,pop_back,pop_front等，并且在两端操作上与list的效率
也差不多。

Map是STL的一个关联容器，它提供一对一（其中第一个可以称为关键字，每个关键字只能在map中出现一次，第二个可能称为该关键字的值）的数据处理能力，由于这个特性map内部的实现自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树)，这颗树具有对数据自动排序的功能。

set是集合，set中不会包含重复的元素，这是和vector的第一个区别，第二个区别是set内部用平衡二叉树实现，便于元素查找，而vector是使用连续内存存储，便于随机存取。

List封装了链表,Vector封装了数组, list和vector得最主要的区别在于vector使用连续内存存储的，他支持[]运算符，而list是以链表形式实现的，不支持[]。

Vector对于随机访问的速度很快，但是对于插入尤其是在头部插入元素速度很慢，在尾部插入速度很快。List对于随机访问速度慢得多，因为可能要遍历整个链表才能做到，但是对于插入就快的多了，不需要拷贝和移动数据，只需要改变指针的指向就可以了。另外对于新添加的元素，Vector有一套算法，而List可以任意加入。
Map,Set属于标准关联容器，使用了非常高效的平衡检索二叉树：红黑树，他的插入删除效率比其他序列容器高是因为不需要做内存拷贝和内存移动，而直接替换指向节点的指针即可。
Set和Vector的区别在于Set不包含重复的数据。Set和Map的区别在于Set只含有Key，而Map有一个Key和Key所对应的Value两个元素。
Map和Hash_Map的区别是Hash_Map使用了Hash算法来加快查找过程，但是需要更多的内存来存放这些Hash桶元素，因此可以算得上是采用空间来换取时间策略。

因此在实际使用时，如何选择这几个容器中哪一个，应根据你的需要而定，一般应遵循下面
的原则：
1、如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector
2、如果你需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list
3、如果你需要随即存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque。

4、如果你要存储一个数据字典，并要求方便地根据key找value，那么map是较好的选择

5、如果你要查找一个元素是否在某集合内存中，则使用set存储这个集合比较好