给有后台的网站做网页,中国工程建设企业协会网站,网站搭建就来徐州百度网络非常好,麦当劳的网站优化建议C++ STL容器详解:从入门到精通
一、STL容器概述
STL(Standard Template Library,标准模板库)是C++标准库的核心组件,提供了一套高效、可复用的数据结构和算法。STL容器作为其重要组成部分,用于存储和管理数据集合,遵循泛型编程思想,通过模板实现类型无关性。
STL核心…C++ STL容器详解:从入门到精通一、STL容器概述STL(Standard Template Library,标准模板库)是C++标准库的核心组件,提供了一套高效、可复用的数据结构和算法。STL容器作为其重要组成部分,用于存储和管理数据集合,遵循泛型编程思想,通过模板实现类型无关性。STL核心组件容器(Containers):存放数据的结构,如vector、list、map等算法(Algorithms):如sort、find、accumulate等(头文件algorithm)迭代器(Iterators):连接算法与容器的"指针风格"对象函数对象/谓词:比较器、定制规则(常用lambda表达式)适配器:容器/迭代器/函数的包装器二、STL容器分类体系STL容器按照数据组织方式分为三大类:1. 序列容器(Sequence Containers)元素按插入顺序存储,保持线性顺序:vector:动态数组,连续内存存储deque:双端队列,支持头尾高效操作list:双向链表,任意位置插入删除高效forward_list:单向链表(C++11)array:固定长度数组(C++11)2. 关联容器(Associative Containers)元素按键值自动排序,基于红黑树实现:set:唯一元素的有序集合multiset:允许重复元素的有序集合map:键值对映射,键唯一multimap:允许重复键的映射3. 无序关联容器(Unordered Associative Containers)基于哈希表实现,元素无序,查找效率高(C++11):unordered_set:哈希集合unordered_multiset:允许重复的哈希集合unordered_map:哈希映射unordered_multimap:允许重复键的哈希映射4. 容器适配器(Container Adapters)基于其他容器提供特定功能接口:stack:栈(后进先出)queue:队列(先进先出)priority_queue:优先队列三、序列容器详解1. vector(动态数组)核心特性底层实现:连续内存的动态数组随机访问:O(1)时间复杂度尾部操作:push_back/pop_back均摊O(1)中间操作:插入/删除O(n)内存管理:自动扩容(通常按1.5或2倍增长)常用操作#include vector #include iostream int main() { // 多种初始化方式 std::vectorint v1; // 空vector std::vectorint v2(5); // 5个0 std::vectorint v3(5, 10); // 5个10 std::vectorint v4 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化列表 // 容量管理 v1.reserve(100); // 预留100个元素空间 std::cout "size: " v4.size() std::endl; // 当前元素数量 std::cout "capacity: " v4.capacity() std::endl; // 当前容量 // 访问元素 std::cout "front: " v4.front() std::endl; // 第一个元素 std::cout "back: " v4.back() std::endl; // 最后一个元素 std::cout "at(2): " v4.at(2) std::endl; // 安全访问 // 修改操作 v4.push_back(6); // 尾部添加 v4.insert(v4.begin() + 2, 100); // 中间插入 v4.erase(v4.begin() + 1); // 删除 v4.pop_back(); // 删除尾部 // 高级操作 std::sort(v4.begin(), v4.end()); // 排序 v4.resize(10, 0); // 调整大小 return 0; }性能优化技巧// 预分配避免频繁扩容 void vector_reserve_demo() { // ❌ 错误做法:不预分配 std::vectorint bad_vec; for (int i = 0; i 10000; ++i) { bad_vec.push_back(i); // 可能触发多次内存重新分配 } // ✅ 正确做法:预分配容量 std::vectorint good_vec; good_vec.reserve(10000); // 一次性分配足够内存 for (int i = 0; i 10000; ++i) { good_vec.push_back(i); // 不会触发重新分配 } } // 高效删除元素 void vector_erase_demo() { std::vectorint vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; // ❌ 低效:从前往后删除 for (auto it = vec.begin(); it != vec.end();) { if (*it % 2 == 0) { it = vec.erase(it); // O(n)操作,总体O(n²) } else { ++it; } } // ✅ 高效:使用remove_if + erase vec.erase( std::remove_if(vec.begin(), vec.end(), [](int x) { return x % 2 == 0; }), vec.end() ); // O(n)操作 } // 使用emplace避免不必要的拷贝 void modern_vector_usage() { std::vectorstd::pairint, std::string vec; //