STL容器类型

容器

所谓STL容器，即是将最常运用的一些数据结构（data structures）实现出来。

容器是指容纳特定类型对象的集合。根据数据在容器中排列的特性，容器可概分为序列式（sequence）和关联式（associative）两种。

迭代器是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型。它提供类似指针的功能，对容器的内容进行走访。

#include<iterator>例如：std::vector<int> IntVector;std::vector<int>::iterator first=IntVector.begin();// begin()得到指向vector开头的Iterator,*first得到开头一个元素的值std::vector<int>::iterator last=IntVector.end();// end()得到指向vector结尾的Iterator,*last得到最后一个元素的值

一、序列式容器

所谓序列式容器，其中的元素都可序（ordered），但未必有序（sorted）。数组为C++语言内置的序列容器，STL另外提供vector、list、deque（double-ended queue）。它们的差别在于访问元素的方式，以及添加或删除元素相关操作的运行代价。

标准库还提供了三种容器适配器（adapter），所谓适配器是根据原始的容器类型所提供的操作，通过定义新的操作接口，来适应基础的容器类型。顺序容器适配器包括stack、queue、priority_queue等序列式容器。其中stack和queue由于只是将deque改头换面而成，技术上被归类为一种配接器（adapter），priority_queue是有优先级管理的队列。

1、 vector

向量 ，相当于一个数组

在内存中分配一块连续的内存空间进行存储。支持不指定vector大小的存储。STL内部实现时，首先分配一个非常大的内存空间预备进行存储，即capacituy（）函数返回的大小，当超过此分配的空间时再整体重新放分配一块内存存储，这给人以vector可以不指定vector即一个连续内存的大小的感觉。通常此默认的内存分配能完成大部分情况下的存储。
优点：

(1) 不指定一块内存大小的数组的连续存储，即可以像数组一样操作，但可以对此数组进行动态操作。通常体现在push_back() 、pop_back()(2) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at()(3) 节省空间。

缺点：

(1) 在内部进行插入删除操作效率低。(2) 只能在vector的最后进行push和pop，不能在vector的头进行push和pop。(3) 当动态添加的数据超过vector默认分配的大小时要进行整体的重新分配、拷贝与释放

常用：

assign(first,last)：用迭代器first,last所指定的元素取代向量元素assign(num,val)：用val的num份副本取代向量元素at(n)：等价于[]运算符，返回向量中位置n的元素，因其有越界检查，故比[]索引访问安全front()：返回向量中第一个元素的引用back()：返回向量中最后一个元素的引用begin()：返回向量中第一个元素的迭代器end()：返回向量中最后一个元素的下一个迭代器（仅作结束游标，不可解引用）max_size()：返回向量类型的最大容量（2^30-1=0x3FFFFFFF）capacity()：返回向量当前开辟的空间大小（<= max_size，与向量的动态内存分配策略相关）size()：返回向量中现有元素的个数（<=capacity）clear()：删除向量中所有元素empty()：如果向量为空，返回真erase(start,end)：删除迭代器start end所指定范围内的元素erase(i)：删除迭代器i所指向的元素erase()返回指向删除的最后一个元素的下一位置的迭代器insert(i,x)；把x插入到迭代器i所指定的位置之前insert(i,n,x)：把x的n份副本插入到迭代器i所指定的位置之前insert(i,start,end)：把迭代器start和end所指定的范围内的值插入到迭代器i所指定的位置之前push_back(x)：把x推入（插入）到向量的尾部pop_back()：弹出（删除）向量最后一个元素rbegin()：返回一个反向迭代器，该迭代器指向的元素越过了向量中的最后一个元素rend()：返回一个反向迭代器，该迭代器指向向量中第一个元素reverse()：反转元素顺序resize(n,x)：把向量的大小改为n,新元素的初值赋为xswap(vectorref)：交换2个向量的内容

2、list

双向链表

每一个结点都包括一个信息块Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。
优点：

(1) 不使用连续内存完成动态操作。(2) 在内部方便的进行插入和删除操作(3) 可在两端进行push、pop

缺点：

(1) 不能进行内部的随机访问，即不支持[ ]操作符和vector.at()(2) 相对于vector占用内存多

常用：

以下未列出与vector相同的通用操作。push_front(x)：把元素x推入（插入）到链表头部pop_front()：弹出（删除）链表首元素merge(listref)：把listref所引用的链表中的所有元素插入到链表中，可指定合并规则splice()：把lst连接到pos的位置remove(val)：删除链表中所有值为val的元素remove_if(pred)：删除链表中谓词pred为真的元素（谓词即为元素存储和检索的描述，如std::less<>，std::greater<>那么就按降序/升序排列，你也可以定义自己的谓词）sort()：根据默认的谓词对链表排序sort(pred)：根据给定的谓词对链表排序unique()：删除链表中所有重复的元素unique(pred)：根据谓词pred删除所有重复的元素，使链表中没有重复元素注意：vector和deque支持随机访问，而list不支持随机访问，因此不支持[]访问！

list没有空间预留习惯,所以每分配一个元素都会从内存中分配，每删除一个元素都会释放它占用的内存。list在哪里添加删除元素性能都很高,不需要移动内存,当然也不需要对每个元素都进行构造与析构了,所以常用来做随机操作容器。与vector不同是，当向容器中插入或删除元素后，链表迭代器指向元素将不变。 如果一个vector有5个元素，中间插入一个，那么第五个元素包含的值将是以前第四个元素的值，因此，迭代器指向的位置不变，但是数据不同。然而，在链表中插入新元素并不会移动已有的元素，而只是修改链接信息。 指向某个元素的迭代器仍然指向该元素，也就是值相同，链接的位置不同了。

3、deque

双端队列 double-end queue

deque是在功能上合并了vector和list，看起来像是list和vector的结合品。
优点：

(1) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at()(2) 在内部方便的进行插入和删除操作(3) 可在两端进行push、pop

缺点：

(1) 占用内存多

常用：

Operators：[]用来访问双向队列中单个的元素front()：返回第一个元素的引用push_front(x)：把元素x推入（插入）到双向队列的头部pop_front()：弹出（删除）双向队列的第一个元素back()：返回最后一个元素的引用push_back(x)：把元素x推入（插入）到双向队列的尾部

在标准库中vector和deque提供几乎相同的接口，在结构上它们的区别主要在于这两种容器在组织内存上不一样，deque是按页或块来分配存储器 的，每页包含固定数目的元素，相反vector分配一段连续的内存，vector只是在序列的尾段插入元素时才有效率，而deque的分页组织方式即使在容器的前端也可以提供常数时间的insert和erase操作,而且在体积增长方面也比vector更具有效率。deque在开始和最后添加元素都一样快，并提供了随机访问方法，像vector一样使用[]访问任意元素,但是随机访问速度比不上vector快，因为它要内部处理堆跳转。

使用区别：

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、基于deque的顺序容器适配器stack、queue（priority_queue）

（1）stack

stack是一种后进先出（First In Last Out，FILO）的数据结构，它只有一个出口。stack允许新增元素、移除元素、取得最顶端元素。但除了最顶端外，没有任何其他方法可以存取stack的其他元素，换言之，stack不允许随机访问。

STL以deque作为stack的底层结构，对deque封闭期头端开口，稍作修改便形成了stack。

将元素插入stack的操作称为push，将元素弹出stack的操作称为pop。stack所有元素的进出都必须符合“后进先出”的条件，只有stack顶端的元素，才有机会被外界取用。stack不提供走访功能，也不提供迭代器。

（2）queue

queue是一种先进先出（First In First Out，FIFO）的数据结构，它有两个出口。

queue允许新增元素、移除元素、从最底端加入元素、取得最顶端元素。但除了最底端可以加入、最顶端可以取出，没有任何其他方法可以存取queue的其他元素。换言之，queue不支持随机访问。

STL以deque作为queue的底层结构，对deque封闭其底端的出口和前端的入口，稍作修改便形成了queue。

（3）priority_queue

priority_queue为优先级队列，它允许用户为队列中存储的元素设置优先级。这种队列不是直接将新元素放置在队列尾部，而是放置在比它优先级低的元素前面，即提供了一种插队策略。标准库默认使用<操作符来确定他们之间的优先级关系。即权重大的排在队首。

使用priority_queue时，包含文件。

二、关联式容器

所谓关联式容器，概念上类似关联式数据库（实际上则简单许多）：每项数据（元素）包含一个键值（key）和一个实值（value）。当元素被插入到关联式容器中时，容器内部数据结构（可能是RB-tree，也可能是hash-table）便依照其键值大小，以某种特定规则将这个元素放置于适当位置。关联式容器没有所谓头尾（只有最大元素和最小元素），所以不会有push_back()，push_front()，pop_back()，pop_front()，begin()，end()这样的操作。

一般而言，关联式容器的内部结构是一个balanced binary tree（平衡二叉树），以便获得良好的搜索效率。balanced binary tree有很多种类型，包括AVL-tree、RB-tree、AA-tree，其中广泛运用于STL的是RB-tree（红黑树）。

标准的STL关联式容器分为set（集合）和map（映射类）两大类，以及这两大类的衍生体multiset（多键集合）和multimap（多键映射表）。这些容器的底层机制均以RB-tree完成（红黑树）。RB-tree也是一个独立容器，但并不开放给外界使用。

此外，SGI STL还提供了一个不在标准规格之列的关联式容器：
hash table(散列表，哈希表)，以及以此 hash table 为底层机制而完成的hash_set（散列集合）、hash_map（散列映射表）、hash_multiset（散列多键集合）、hash_multimap（散列多键映射表）。

关联容器的长处在于，它提供了对元素的快速访问。 与序列相似，联合容器也允许插入新元素，不过不能指定元素的插入位置。原因是联合容器通常包含用于确定数据存放位置的算法，以便能够很快检索信息。

1、map、 multimap

两者值的类型与关键字不同。 map关键字唯一，multimap关键字不唯一。

关联式容器std::map成员函数

#include<map>map建立key-value映射std::map<key, value> mp;std::map<key, value, comp> mp;key为键值value为映射值comp可选，为键值对存放策略，例如可为std::less<>，键值映射对将按键值从小到大存储其成员函数如下：count()：返回map中键值等于key的元素的个数equal_range()：函数返回两个迭代器——一个指向第一个键值为key的元素，另一个指向最后一个键值为key的元素erase(i)：删除迭代器所指位置的元素（键值对）lower_bound()：返回一个迭代器，指向map中键值>=key的第一个元素upper_bound()：函数返回一个迭代器，指向map中键值>key的第一个元素find(key)：返回键值为key的键值对迭代器，如果没有该映射则返回结束游标end()注意map的[]操作符，当试图对于不存在的key进行引用时，将新建键值对，值为空。

2、set、multiset

在set头文件中（以前分别为set.h和multiset.h）；

两者值的类型与关键字相同。 set删除相同的元素，multiset不会。

http://blog.csdn.net/phunxm/article/details/5081472
http://blog.csdn.net/heyutao007/article/details/6905589