SGI STL容器概述

容器，顾名思义，置物之所也，这里的物指的是数据。根据“数据在容器中的排列”特性，容器可分为序列式容器和关联式容器两种，如下图所示：

所谓关联式容器，观念上类似关联式数据库：每个数据都有一个键值和实值。当数据插入到关联式容器中时，容器内部结构(可能是RB_Tree，也可能是hashtable)依照其键值大小，以某种特定规则将其放置于适当位置。标准的STL关联式容器分为set(集合)和map（映射表）两大类，以及这两大类的衍生体multiset(多键集合)、multimap(多键映射表)。这些容器的底层机制均以RB_Tree完成。RB_Tree也是一个单独的容器，单并不对外开放。

set的特性是所有的元素都会根据键值自动排序，因此不能直接改变元素的值，否则会打乱原本正确的位置，只能先删除该元素然后插入新元素；不存在直接存取元素的任何操作函数，元素的存取只能通过迭代器进行存取，而且对于迭代器而言元素的值是常数；元素的比较只能用于型别相同的容器(即元素和排序准则必须相同)。set的元素不像map那样可以同时拥有键值和实值，set元素的实值就是键值，键值就是实值，set不允许有相同键值的元素。

map的特性是，所有的元素都会按照键值自动排序，map的所有元素都是pair，同时拥有键值和实值。pair的第一个元素被视为键值，第二个元素被视为实值。map不允许具有相同键值的元素存在。multiset与multimap可以允许相同键值的元素存在。

hash_set (散列集合)、hash_map(散列表)、hash_multiset (散列多键集合)、hash_multimap(散列多键表)是SGI STL提供的非标准的关联式容器，它们的底层都是用hashtable来实现的，元素的存储不具有自动排序功能。元素的存储位置是根据散列函数计算出来的，这就难免会有多个元素散列到同一个槽中，为了解决这种“碰撞”问题，我们可以使用如下方法：线性探测、二次探测、开链法。线性探测的原理：通过散列函数计算出元素的位置，如果该位置已有元素，那么就从该位置依序往下寻找(如果找到尾端还没找到位置，就返回到散列表的头部继续寻找)，直到找到闲置位置为止。使用线性探测的条件是散列表足够大，从而为每个要存储的元素都能找到合适的位置。二次探测的原理：二次探测和一次探测的原理相似，假设根据散列函数计算出的槽的位置为H，那么我们依序尝试H+1、H+2^2、H+3^2、H+4^2......H+i*i，而不是像线性探测那样依序尝试H+1、H+2、、、H+i。不管是线性探测还是二次探测，要求的散列表都必须足够大。开链法：这种做法是在每个表格中维护一个list，散列函数为我们分配一个list，然后我们在那个list上执行插入删除和查找操作。SGI STL的hashtable就是采用的这种开链法。