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C++各个容器比较(vector,deque,list,set,map,queue,stack)

1、vector(连续的空间存储,可以使用[ ]操作符)可以快速的访问随机的元素,快速的在末尾插入元素,但是在序列中间随机的插入、删除元素要慢。而且,如果一开始分配的空间不够时,有一个重新分配更大空间的过程。

 
2、deque(小片的连续,小片间用链表相连,实际上内部有一个map的指针,因为知道类型,所以还是可以使用[ ],只是速度没有vector快)快速的访问随机的元素,快速的在开始和末尾插入元素。随机的插入删除元素要慢,空间的从新分配空间后,原有的元素不需要备份。对deque的排序操作,可将deque先复制到vector,排序后再复制回deque
 
3、list(每个元素间用链表相连)访问随机元素没有vector快,随机地插入元素要比vector快,对每个元素分配空间,不存在空间不够,重新分配的情况。
 
4、set内部元素唯一,用一棵平衡树结构来存储,因此遍历的时候就排序了,查找也比较快
 
5、map一对一地映射结合,key没有重复
 
6、queue的声明queue<int,deque<int> > s是受限的队列,存储的空间由第二个参数的容器确定,第一个参数在没有第二个参数的情况下,决定存储空间类型,第二个参数存在的情况下,第一个类型参数无效。默认情况下是deque类型的,因此可以如此声明queue<int> s1,这样,声明的队列存储空间就是默认的deque。另外,queue第二个参数可以选择的容器类型包括deque、list,其余的如果声明,操作受限。
 
7、stack的默认存储空间也是deque,其他的声明和queue差不多,可以使用的容器类型包括deque、vector、list,stack是先进后出栈。
 

 

1、stack
stack 模板类的定义在<stack>头文件中。
stack 模板类需要两个模板参数,一个是元素类型,一个容器类型,但只有元素类型是必要
的,在不指定容器类型时,默认的容器类型为deque。
定义stack 对象的示例代码如下:
stack<int> s1;
stack<string> s2;
stack 的基本操作有:
入栈,如例:s.push(x);
出栈,如例:s.pop();注意,出栈操作只是删除栈顶元素,并不返回该元素。
访问栈顶,如例:s.top()
判断栈空,如例:s.empty(),当栈空时,返回true。
访问栈中的元素个数,如例:s.size()。

 

2、queue
queue 模板类的定义在<queue>头文件中。
与stack 模板类很相似,queue 模板类也需要两个模板参数,一个是元素类型,一个容器类
型,元素类型是必要的,容器类型是可选的,默认为deque 类型。
定义queue 对象的示例代码如下:
queue<int> q1;
queue<double> q2;

queue 的基本操作有:
入队,如例:q.push(x); 将x 接到队列的末端。
出队,如例:q.pop(); 弹出队列的第一个元素,注意,并不会返回被弹出元素的值。
访问队首元素,如例:q.front(),即最早被压入队列的元素。
访问队尾元素,如例:q.back(),即最后被压入队列的元素。
判断队列空,如例:q.empty(),当队列空时,返回true。
访问队列中的元素个数,如例:q.size()

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;

int main()
{
 
   int e,n,m;
 
   queue<int> q1;
 
   for(int i=0;i<10;i++)
 
      q1.push(i);
 
   if(!q1.empty())
 
   cout<<"dui lie  bu kong\n";
 
   n=q1.size();
 
   cout<<n<<endl;
 
   m=q1.back();
 
   cout<<m<<endl;
 
   for(int j=0;j<n;j++)
 
   {
 
      e=q1.front();
 
      cout<<e<<" ";
 
      q1.pop();
 
   }
 
   cout<<endl;
 
   if(q1.empty())
 
   cout<<"dui lie  bu kong\n";
 
   system("PAUSE");
 
   return 0;
}

3、priority_queue
在<queue>头文件中,还定义了另一个非常有用的模板类priority_queue(优先队列)。优先队
列与队列的差别在于优先队列不是按照入队的顺序出队,而是按照队列中元素的优先权顺序
出队(默认为大者优先,也可以通过指定算子来指定自己的优先顺序)。
priority_queue 模板类有三个模板参数,第一个是元素类型,第二个容器类型,第三个是比
较算子。其中后两个都可以省略,默认容器为vector,默认算子为less,即小的往前排,大
的往后排(出队时序列尾的元素出队)。
定义priority_queue 对象的示例代码如下:
priority_queue<int> q1;
priority_queue< pair<int, int> > q2; // 注意在两个尖括号之间一定要留空格。
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q3; // 定义小的先出队
priority_queue 的基本操作queue 相同。
初学者在使用priority_queue 时,最困难的可能就是如何定义比较算子了。
如果是基本数据类型,或已定义了比较运算符的类,可以直接用STL 的less 算子和greater
算子——默认为使用less 算子,即小的往前排,大的先出队。
如果要定义自己的比较算子,方法有多种,这里介绍其中的一种:重载比较运算符。优先队
列试图将两个元素x 和y 代入比较运算符(对less 算子,调用x<y,对greater 算子,调用x>y),
若结果为真,则x 排在y 前面,y 将先于x 出队,反之,则将y 排在x 前面,x 将先出队。
看下面这个简单的示例:
#include <iostream>

#include <queue>
using namespace std;
class T
{
public:
int x, y, z;
T(int a, int b, int c):x(a), y(b), z(c)
{
}
};
bool operator < (const T &t1, const T &t2)
{
return t1.z < t2.z; // 按照z 的顺序来决定t1 和t2 的顺序
}
main()
{
priority_queue<T> q;
q.push(T(4,4,3));
q.push(T(2,2,5));
q.push(T(1,5,4));
q.push(T(3,3,6));
while (!q.empty())
{
T t = q.top(); q.pop();
cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << endl;
}
return 1;
}
输出结果为(注意是按照z 的顺序从大到小出队的):
3 3 6
2 2 5
1 5 4
4 4 3
再看一个按照z 的顺序从小到大出队的例子:
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
class T
{
public:
int x, y, z;
T(int a, int b, int c):x(a), y(b), z(c)
{
}
};
bool operator > (const T &t1, const T &t2)
{
return t1.z > t2.z;
}
main()
{
priority_queue<T, vector<T>, greater<T> > q;
q.push(T(4,4,3));
q.push(T(2,2,5));
q.push(T(1,5,4));
q.push(T(3,3,6));
while (!q.empty())
{
T t = q.top(); q.pop();
cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << endl;
}
return 1;
}
输出结果为:
4 4 3
1 5 4
2 2 5
3 3 6
如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为:
bool operator < (const T &t1, const T &t2)
{
return t1.z > t2.z; // 按照z 的顺序来决定t1 和t2 的顺序
}
则第一个例子的程序会得到和第二个例子的程序相同的输出结果。