STL容器小结

 1、空间分配器

　　std::alloc用于容器中内存空间的分配和释放，以及分配内存的管理。construct()、destroy()等全局函数用于为对象的构造和析构。

 2、迭代器和trains

　　迭代器将容器和算法联系起来，行为类似指针。各个容器都自己实现自己的迭代器，最重要的是对operator*和operator-> 进行重载。每个迭代器里都定义了一些类型，包括所指对象的类型。trains将这些类型提取出来。

STL的容器可以分为以下几个大类:
一：序列容器，　有vector, list, deque.

二 : 关联容器,     有set, multiset, map, mulmap

               hash_set,hash_map, hash_multiset, hash_multimap

序列容器是表示容器可序的，注意不是已经排好序的。比如vector，可以通过push_back记录下进入数组的顺序。

(1) vector
内部数据结构：数组。
随机访问每个元素，所需要的时间为常量。
vector的迭代器在内存重新分配时将失效（它所指向的元素在该操作的前后不再相同）。当把超过capacity()-size()个元素插入 vector中时，内存会重新分配，所有的迭代器都将失效；否则，指向当前元素以后的任何元素的迭代器都将失效。当删除元素时，指向被删除元素以后的任何 元素的迭代器都将失效。

在添加新元素时，如果剩余空间足够，就之间添加；如果剩余空间不够，需要开辟一块新的内存(为原内存2倍)，然后复制旧的内存到新内存，添加元素，释放就内存。

 

(2)deque(双端队列)
内部数据结构：一段段数组(空间)。还分配了一段连续空间用来管理这些数组。
随机访问每个元素，所需要的时间为常量。
增加任何元素都将使deque的迭代器失效。在deque的中间删除元素将使迭代器失效。在deque的头或尾删除元素时，只有指向该元素的迭代器失效。

stack(堆)和queue(队列)默认底层的数据结构都是deque，stack是只有一端进出；queue是一端进，一端出。默认是deque，用list也能实现

 

(3)list
内部数据结构：双向链表。
不能随机访问一个元素。
增加任何元素都不会使迭代器失效。删除元素时，除了指向当前被删除元素的迭代器外，其它迭代器都不会失效。

总结：

1、如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector
2、如果你需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list
3、如果你需要随即存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque

(3)set  map

基于红黑树(RB-tree)，查找(插入、删除)的时间复杂度是对数的O(logN)。自定义的键值类型需要重载<运算符，因为set、map是有排序的。

如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。

(3)hash_set  hash_map

底层使用hash_table，vector作为数组，用开链法解决散列冲突。键值类型要实现hash函数，有的内置类型在hash_table中有默认的hash函数，但是自定义类型没有。所以合适的数组大小，hash函数对性能的影响很大。

与set、map相比：

1.查找(插入、删除)可能更快：在“不碰撞的情况下”，其实换句话说，就是要有足够好的hash函数，它要能使key到value的映射足够均匀，认为它是O(1)级的；否则，在最坏的情况下，它的计算量就退化到O(N)级，变成和链表一样。 

2.需要更多内存：通过Hash表来加快查找过程，将待存数据的key经过映射函数变成一个数组(一般是vector)的索引，STL是用开链的方法来解决的，每一个数组的元素维护一个list，他把相同索引值的数据存入一个list；但是需要更多的内存来存放这些Hash桶元素，因此可以算得上是采用空间来换取时间策略。