是不是有涼住了？C++ STL庫介紹

1. STL庫中的容器介紹

(鏈接寫的非常好) https://www.cnblogs.com/linuxAndMcu/p/10254542.html

STL提供了七種容器類型：
向量（vector）、雙端隊列（deque）、列表（list）、集合（set）、多重集合（multiset）、映射（map）和多重映射（multimap）

前三種（向量，雙端隊列，列表）是序列式容器，裏面的數據按照插入順序排序(換句話說，是無序的)

後四種（集合和映射）是關聯式容器，元素位置取決於特定的排序準則以及元素值，和插入次序無關。如果你將六個元素置入這樣的羣集中，它們的位置取決於元素值，和插入次序無關。STL提供了四個序列式容器：集合（set）、多重集合（multiset）、映射（map）和多重映射（multimap）。

1.1 序列式容器

1. vector
   vector是由動態數組實現的，它的特徵是相當於可分配拓展的數組（動態數組），它的隨機訪問快，在中間插入和刪除慢，但在末端插入和刪除快。

2. list
   list是由雙向鏈表（doubly linked list）實現而成，元素也存放在堆中，每個元素都是放在一塊內存中，他的內存空間可以是不連續的，通過指針來進行數據的訪問，這個特點使得它的隨機存取變得非常沒有效率，因此它沒有提供[]操作符的重載。但是由於鏈表的特點，它可以很有效率的支持任意地方的插入和刪除操作。

3. deque
   deque也是由動態數組實現的，是list和vector的折中方案。兼有list的優點，也有vector隨機線性訪問效率高的優點。

相同點：三者都能實現resize()來重新調整容器的大小。
不同點：

• vector能實現隨機存取，即[]操作，而list不能，deque是二者的結合體，也能夠實現[]操作，但效率沒有vector高。
• vector適合在文件的尾部實現插入與刪除操作，在頭部或中部時效率非常低下。而list可以在容器的任何位置實現插入與刪除操作。

1.2 關聯式容器

關聯式容器依據特定的排序準則，自動爲其元素排序。排序準則以函數形式呈現，用來比較元素值（value）或元素鍵（key）。缺省情況下以operator<進行 比較，不過你也可以提供自己的比較函數，定義出不同的排序準則。

通常關聯式容器由二叉樹（binary tree）實現。在二叉樹中，每個元素（節 點）都有一個父節點和兩個子節點；左子樹的所有元素都比自己小，右子樹的所有元素都比自己大。關聯式容器的差別主要在於元素的類型以及處理重複元素時的方式。

STL預先定義好的關聯式容器有：集合（set）、多重集合（multiset）、映射（map）和多重映射（multimap）。

1. 集合
   set（集合）由紅黑樹實現，其內部元素依據其值自動排序，每個元素值只能出現一次，不允許重複。（紅黑樹是平衡二叉樹的一種）

2. multiset
   Multiset和set相同，只不過它允許重複元素。

3. map
   Map由紅黑樹實現，其元素都是“鍵值/實值”所形成的一個對組（key/value pairs)。每個元素有一個鍵，是排序準則的基礎。每一個鍵只能出現一次，不允許重複。

4. multimap
   multimap和map相同，但允許重複元素

1.3 容器配接器

除了以上七個基本容器類別，爲滿足特殊需求，STL還提供了一些特別的（並且預先定義好的）容器配接器，根據基本容器類別實現而成。包括：

1. stack
   stack 容器對元素採取LIFO（後進先出）的管理策略。

2. queue
   queue 容器對元素採取FIFO（先進先出）的管理策略。也就是說，它是個普通的緩衝區（buffer）。

3. priority_queue
   priority_queue 容器中的元素可以擁有不同的優先權。所謂優先權，乃是基於程序員提供的排序準則（缺省使用operators)而定義。Priority queue的效果相當於這樣一個buffer: “下一元素永遠是queue中優先級最高的元素”。如果同時有多個元素具備最髙優先權，則其次序無明確定義。

1.4 各種容器的異同點比較

1.4.1 Vector與數組的異同點

數組是c++中類似vector的數據結構，它們都可以對一種類型進行儲存，既都是容器。雖說兩者有相似之處，但也有顯著的區別，c++ primer的作者說到，在實際的編程中，我們作爲程序員應該避免用到低級數組和指針，而更應該多用高級的vector和迭代器。在程序強調速度的情況下，我們程序員可以在類類型的內部使用數組和指針。下面我對vector和數組進行了總結。兩者的相同點如下：

• 都是對同一種類型的數據進行儲存。
• 都可以用下標操作進行處理。
• 都可以用迭代器進行操作（在c++中每個容器都配有各自的迭代器，數組也是種容器）

兩者的區別如下：

• vector可以用size獲取vector的長度，而數組不可以。
• vector長度不固定，可以隨時增加，而數組長度固定，在定義之後就不可以更改。
• vector可以在末尾增加元素（用push_back），而數組不能增加在長度以外的長度。
• 可以確定長度，節約空間，不能確定長度，必須在定義時定義一個很大的空間留給數組，造成內存的浪費。

1.4.2 C++ vector和list的區別

• vector和數組類似，擁有一段連續的內存空間，而list是由雙向鏈表實現的，因此內存空間是不連續的。
• vector支持高效的隨機存取，時間複雜度爲o(1)，而list隨機存取效率很低，時間複雜度爲o(n)，只能通過指針訪問。
• vector只有在尾部插入和添加的效率高，而list在任何位置都能高效地進行插入和刪除。

2. STL相關面試題

2.1 STL中的sort算法用的是什麼排序算法？

https://www.cnblogs.com/easyeasier/p/10206565.html
答案： 結合快速排序-插入排序-堆排序 三種排序算法。

需要注意的幾個點：

1. 並非所有容器都使用sort算法（需要考慮哪些STL容器需要用到sort算法？）
2. 首先，關係型容器擁有自動排序功能，因爲底層採用RB-Tree，所以不需要用到sort算法。
3. 其次，序列式容器中的stack、queue和priority-queue都有特定的出入口，不允許用戶對元素排序。
4. 剩下的vector、deque，適用sort算法。

• 劃重點： STL的sort算法，數據量大時採用QuickSort快排算法，分段歸併排序。一旦分段後的數據量小於某個門檻（16），爲避免QuickSort快排的遞歸調用帶來過大的額外負荷，就改用Insertion Sort插入排序。如果遞歸層次過深，還會改用HeapSort堆排序。

2.2 STL迭代器失效

尊重原創 https://www.cnblogs.com/linuxAndMcu/p/10254542.html