flash源码网站,投资公司收到分红要交什么税,如何开科技软件,云服务器建设网站软件承接Qt/C软件开发项目#xff0c;高质量交付#xff0c;灵活沟通#xff0c;长期维护支持。需求所寻#xff0c;技术正适#xff0c;共创完美#xff0c;欢迎私信联系#xff01; 引言 C 标准库提供了丰富的容器#xff08;container#xff09;类型#xff0c;用于存… 承接Qt/C软件开发项目高质量交付灵活沟通长期维护支持。需求所寻技术正适共创完美欢迎私信联系 引言 C 标准库提供了丰富的容器container类型用于存储和管理数据。这些容器不仅简化了编程工作还提供了高效的数据管理和操作方法。本文将详细介绍 C 中常见的标准容器类包括顺序容器、关联容器以及无序关联容器并探讨它们的特点、使用场景及性能表现。
1. 顺序容器Sequence Containers 顺序容器是按照插入顺序存储元素的容器。它们支持随机访问、前向迭代和后向迭代。主要的顺序容器有 std::vector、std::deque、std::list 和 std::forward_list。
1.1 std::vector 特点动态数组支持快速随机访问。优点 连续内存分配访问速度快。支持高效的尾部插入和删除操作。缺点插入或删除中间元素效率较低因为需要移动其他元素。适用场景当你需要快速访问和频繁在尾部插入/删除元素时。示例代码
#include iostream
#include vectorint main() {std::vectorint vec {1, 2, 3, 4, 5};vec.push_back(6); // 尾部插入for (const auto elem : vec) {std::cout elem ;}return 0;
}
1.2 std::deque双端队列 特点两端都可以高效地插入和删除元素。优点 支持快速的前端和尾端插入/删除操作。内存块不连续但对用户透明。缺点随机访问比 std::vector 慢。适用场景需要频繁在两端进行插入和删除操作。示例代码
#include iostream
#include dequeint main() {std::dequeint dq {1, 2, 3};dq.push_front(0); // 前端插入dq.push_back(4); // 尾部插入for (const auto elem : dq) {std::cout elem ;}return 0;
}
1.3 std::list双向链表 特点双向链表支持快速的任意位置插入和删除。优点插入和删除操作的时间复杂度为 O(1)前提是已有迭代器指向插入点。缺点随机访问效率低。适用场景需要频繁在任意位置插入和删除元素。示例代码
#include iostream
#include listint main() {std::listint lst {1, 2, 3};lst.insert(lst.begin(), 0); // 在开头插入lst.push_back(4); // 在结尾插入for (const auto elem : lst) {std::cout elem ;}return 0;
}
1.4 std::forward_list单向链表 特点单向链表节省内存只支持前向遍历。优点更少的内存开销适用于只需要前向遍历的情况。缺点不支持双向遍历。适用场景当只需要前向遍历且希望节省内存时。示例代码
#include iostream
#include forward_listint main() {std::forward_listint flst {1, 2, 3};flst.push_front(0); // 在开头插入for (auto it flst.begin(); it ! flst.end(); it) {std::cout *it ;}return 0;
} 2. 关联容器Associative Containers 关联容器以键值对的形式存储数据并根据键自动排序。主要的关联容器有 std::set、std::map、std::multiset 和 std::multimap。
2.1 std::set 特点键唯一自动排序。优点查找、插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n)。适用场景需要保证元素唯一性和有序性。示例代码
#include iostream
#include setint main() {std::setint s {5, 1, 3, 2, 4};for (const auto elem : s) {std::cout elem ;}return 0;
} 2.2 std::map 特点键值对键唯一自动排序。优点快速查找、插入和删除操作。适用场景需要键值映射关系并且键必须唯一。示例代码
#include iostream
#include mapint main() {std::mapstd::string, int m {{apple, 1}, {banana, 2}};m[orange] 3;for (const auto [key, value] : m) {std::cout key : value \n;}return 0;
}
2.3 std::multiset 特点允许重复键自动排序。适用场景允许相同元素存在并保持有序性。示例代码
#include iostream
#include setint main() {std::multisetint ms {1, 2, 2, 3};for (const auto elem : ms) {std::cout elem ;}return 0;
}
2.4 std::multimap 特点键值对允许重复键自动排序。适用场景允许多个键映射到同一个值并保持有序性。示例代码
#include iostream
#include mapint main() {std::multimapint, std::string mm {{1, apple}, {1, orange}, {2, banana}};for (const auto [key, value] : mm) {std::cout key : value \n;}return 0;
} 3. 无序关联容器Unordered Associative Containers 无序关联容器也以键值对形式存储数据但不保证任何特定顺序。主要的无序关联容器有 std::unordered_set、std::unordered_map、std::unordered_multiset 和 std::unordered_multimap。
3.1 std::unordered_set 特点键唯一不保证顺序。优点平均查找、插入和删除操作的时间复杂度为 O(1)。适用场景需要快速查找、插入和删除操作但不需要有序性。示例代码
#include iostream
#include unordered_setint main() {std::unordered_setint us {1, 2, 3, 4, 5};for (const auto elem : us) {std::cout elem ;}return 0;
}
3.2 std::unordered_map 特点键值对键唯一不保证顺序。优点平均查找、插入和删除操作的时间复杂度为 O(1)。适用场景需要快速查找、插入和删除操作但不需要有序性。示例代码
#include iostream
#include unordered_mapint main() {std::unordered_mapstd::string, int um {{apple, 1}, {banana, 2}};um[orange] 3;for (const auto [key, value] : um) {std::cout key : value \n;}return 0;
}
3.3 std::unordered_multiset 特点允许重复键不保证顺序。适用场景允许相同元素存在但不需要有序性。示例代码
#include iostream
#include unordered_setint main() {std::unordered_multisetint ums {1, 2, 2, 3};for (const auto elem : ums) {std::cout elem ;}return 0;
}
3.4 std::unordered_multimap 特点键值对允许重复键不保证顺序。适用场景允许多个键映射到同一个值但不需要有序性。示例代码
#include iostream
#include unordered_mapint main() {std::unordered_multimapint, std::string umm {{1, apple}, {1, orange}, {2, banana}};for (const auto [key, value] : umm) {std::cout key : value \n;}return 0;
} 总结 C 标准库中的容器类为开发者提供了强大的工具来管理数据。选择合适的容器类型取决于具体的应用需求例如是否需要有序性、是否允许重复元素、是否需要快速的查找和插入等。通过合理选择和使用这些容器可以编写出更高效、更易维护的代码。
