面试中常被问到STL标准库容器分类

Posted 2021-07-16 AllenSquirrel

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顺序容器

关联容器：

容器适配器:

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• 顺序容器

vector：

向量容器，类似于数组功能，但比数组更灵活，底层是动态开辟的一维数组，内存可自增，每次默认增值2倍

vector内存绝对连续，适合随机访问和末尾增加删除的操作，时间复杂度均为O(1)

deque：

双端队列容器，底层实现是动态开辟的二维数组，第一维默认2倍扩容，第二维是固定大小的数组，一维存储指针，指向动态开辟的二维数组，内存整体不连续，分段连续。deque底层数据结构类似链地址法hash表，但hash表存储链表，deque存储数组

stack和queue依赖deque来实现，首尾增删较多的情况首先选择deque，同时deque二维数组大小事先分配好，可以直接存放数据，初始化效率高，不像vector根据插入元素不断扩充空间

list：

列表容器，底层是带头结点的双向链表容器，除随机访问，其余任意位置的增删操作复杂度均为O(1)

• 关联容器：

set:单重集合（key型）（内部元素无重复）

multiset:多重集合

map:单重映射（key-value键值对）

multimap:多重映射

map和set底层实现均是维护一棵红黑树，红黑树是一棵没有AVL树严格的平衡二叉树，AVL树要求保持左右子树的高度差不能超过1，对此需要多次旋转，效率也不高

但红黑树通过节点颜色加以限制：

1. 每个节点要么红，要么黑
2. 根结点必须黑
3. 每个叶节点，即空节点为黑
4. 如果一个节点为红，两个子节点都为黑
5. 对每个节点，从该节点到其子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点

对于红黑树而言，也需要通过旋转来调节，但旋转次数较AVL树少，效率较高，时间复杂度均为O(log2n)

• 容器适配器:

stack：栈，底层默认依赖deque容器实现先进后出，后进先出的结构

queue：队列，底层默认依赖deque容器实现先进先出，后进后出的结构

priority_queue：优先级队列，底层默认依赖vector实现一个大根堆，值越大，优先级越高，先出，对此求前top_max 优先采用此结构