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c++ 關聯容器詳解——從內部結構到應用

編輯:C++入門知識

關聯容器不同於順序容器的是,順序容器底層用數組實現,為線性結構,而關聯容器在實現中,用到的非線性存儲方式;順序容器是通過元素在容器中的位置順序存儲和訪問元素,而關聯容器是通過鍵(key)存儲和讀取元素的。c++標准模板庫中,關聯容器有set、multiset、map、multimap。   1.底層原理 我們已經說過,關聯容器底層實現是用非線性存儲方式,那麼這種非線性存儲方式是什麼呢?答案是“紅黑樹”(RB-Tree),紅黑樹是平衡二叉樹的一種,其有以下特點:   (1)所有左子樹結點的值小於等於根節點的值,右子樹節點的值大於根節點的值。   (2)沒有一個節點深度過大。   通過上面,就可以知道,關聯容器是平衡二叉樹的具體應用,因為其內部是通過鏈表的方式組織,所以在插入的時候比vector要快,比list要慢;由於其底層是平衡二叉樹,查找、插入、刪除時間復雜度都應該為O(logN。     2.set set就是一個集合,組內的元素是唯一的,並且按一定的順序排列。每個元素可以看成一個鍵或者一個值 3.multiset multiset與set的唯一區別是,支持一個鍵多次出現。 4.map map同時擁有實值(value)和鍵值(key),其每一個元素都是pair,pair的第一個元素是鍵值,第二個元素是實值。鍵用作元素在 map 中的索引,而值則表示所存儲和讀取的數據 5.multimap map不允許兩個元素擁有相同的鍵值,而multimap允許存在重復的鍵值。 6.關聯容器的選擇   map和set的底層實現都是很RB-tree,這兩種類型的對象所包含的元素都具有不同的鍵,不允許為同一個鍵添加第二個元素。     如果一個鍵必須對應多個實例,則需使用 multimap 或 multiset,這兩種類型允許多個元素擁有相同的鍵。     關聯容器中,只有map支持下表操作。 一般來說,如果希望有效地存儲不同值的集合,那麼使用 set 容器比較合適,而 map 容器則更適用於需要存儲(乃至修改)每個鍵所關聯的值的情況

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