【STL二】STL序列式容器(array、vector、deque、list、forward_list)

【STL二】STL序列式容器(array、vector、deque、list、forward_list)

  • 1.array<T,N>(数组容器)
  • 2.vector<T>(向量容器)
  • 3.deque<T>(双端队列容器):
  • 4.list<T>(链表容器)
  • 5.forward_list<T>(正向链表容器)
  • 6.各个容器区别

所谓序列容器,即以线性排列(类似普通数组的存储方式)来存储某一指定类型(例如 int、double 等)的数据,需要特殊说明的是,该类容器并不会自动对存储的元素按照值的大小进行排序。

1.array<T,N>(数组容器)

  • 表示可以存储 N 个 T 类型的元素,是 C++ 本身提供的一种容器。此类容器一旦建立,其长度就是固定不变的,这意味着不能增加或删除元素,只能改变某个元素的值;

  • 因为,空间大小指定后不能改变,元素存储在连续的线性内存空间,所以,不具备动态扩容的能力,因此,实际应用中几乎没有。

  • 其迭代器类型为 Random Access Iterator 随机访问迭代器。

2.vector(向量容器)

  • 用来存放 T 类型的元素,是一个长度可变的序列容器,即在存储空间不足时,会自动申请更多的内存。

  • 使用此容器,在尾部增加或删除元素的效率最高(时间复杂度为 O(1) 常数阶),在其它位置插入或删除元素效率较差(时间复杂度为 O(n) 线性阶,其中 n 为容器中元素的个数);

  • 元素存储在连续的线性内存空间,其空间可以动态缩小或扩大,实际应用中非常普遍。

  • 引起 vector 内存空间重新配置的操作(如插入、删除操作),会导致之前定义的迭代器失效。

  • 其迭代器类型为 Random Access Iterator 随机访问迭代器,支持算术运算。

3.deque(双端队列容器):

  • 和 vector 非常相似,区别在于使用该容器不仅尾部插入和删除元素高效,在头部插入或删除元素也同样高效,时间复杂度都是 O(1) 常数阶,但是在容器中某一位置处插入或删除元素,时间复杂度为 O(n) 线性阶;

  • deque 容器中存储元素并不能保证所有元素都存储到连续的内存空间中。

  • 当需要向序列两端频繁的添加或删除元素时,应首选 deque 容器。

若需要对 deque 排序,最好借助 vector 完成。

其迭代器类型为 Random Access Iterator 随机访问迭代器,支持算术运算。

4.list(链表容器)

  • 是一个长度可变的、由 T 类型元素组成的序列,它以双向链表的形式组织元素,

  • 在这个序列的任何地方都可以高效地增加或删除元素(时间复杂度都为常数阶 O(1)),但访问容器中任意元素的速度要比前三种容器慢,这是因为 list 必须从第一个元素或最后一个元素开始访问,需要沿着链表移动,直到到达想要的元素。

  • 双向循环链表,元素存储在非线性内存空间,实际应用中非常普遍。

list 不会重新配置空间,因此只有被删除元素的迭代器会失效,其他原先的迭代器不会失效。

  • 其迭代器类型为 Bidirectional Iterator 双向迭代器,只支持自增(++)和自减(–)运算。

5.forward_list(正向链表容器)

  • 和 list 容器非常类似,只不过它以单链表的形式组织元素,它内部的元素只能从第一个元素开始访问,是一类比链表容器快、更节省内存的容器。

6.各个容器区别

下图说明了可供使用的序列容器以及它们之间的区别。

每一种容器的详细用法,后面我们都会分一篇篇详细介绍。

在这里插入图片描述

参考
1、STL序列式容器使用注意、概念总结:https://www.cnblogs.com/zwjason/p/17038449.html
2、C++ STL 容器库 中文文档
3、STL教程:C++ STL快速入门
4、https://www.apiref.com/cpp-zh/cpp/header.html
5、https://en.cppreference.com/w/cpp/container

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