后台开发面试C++(STL)
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map和set有什么区别,分别又是怎么实现的
map和set都是C++的关联容器,其底层实现都是红黑树(RB-Tree)
map和set区别在于:
(1)map中的元素是key-value(关键字—值)对儿 set与之相对就是关键字的简单集合
(2)set的迭代器是const的,不允许修改元素的值;map允许修改value,但不允许修改key。
(3)map支持下标操作,set不支持下标操作。
STL有什么基本组成
他们之间的关系:分配器给容器分配存储空间,算法通过迭代器获取容器中的内容,仿函数可以协助算法完成各种操作,配接器用来套接适配仿函数
STL中map与multimap
map Multimap 映射 Map映射, 所有元素都会根据元素的键值自动被排序。 多重映射。所有元素都会根据元素的键值自动被排序。 底层实现 红黑树 红黑树 适用场景 有序键值对不重复映射 有序键值对可重复映射
vector和list的区别,应用,越详细越好
1)Vector
连续存储的容器,动态数组,在堆上分配空间
底层实现:数组
两倍容量增长:
vector 增加(插入)新元素时,如果未超过当时的容量,则还有剩余空间,那么直接添加到最后(插入指定位置),然后调整迭代器。
如果没有剩余空间了,则会重新配置原有元素个数的两倍空间,然后将原空间元素通过复制的方式初始化新空间,再向新空间增加元素,最后析构并释放原空间,之前的迭代器会失效。
访问:O(1)插入:在最后插入(空间够):很快
在最后插入(空间不够):需要内存申请和释放,以及对之前数据进行拷贝。
在中间插入(空间够) :内存拷贝
在中间插入(空间不够):需要内存申请和释放,以及对之前数据进行拷贝。
删除:在最后删除:很快在中间删除:内存拷贝
适用场景:经常随机访问,且不经常对非尾节点进行插入删除。2)List
动态链表,在堆上分配空间,每插入一个元数都会分配空间,每删除一个元素都会释放空间。
底层:双向链表
访问:随机访问性能很差,只能快速访问头尾节点。
插入:很快,一般是常数开销
删除:很快,一般是常数开销
适用场景:经常插入删除大量数据vector,list区别
1)vector底层实现是数组;list是双向链表。
2)vector支持随机访问,list不支持。
3)vector是顺序内存,list不是。
4)vector在中间节点进行插入删除会导致内存拷贝,list不会。
5)vector一次性分配好内存,不够时才进行2倍扩容;list每次插入新节点都会进行内存申请。
6)vector随机访问性能好,插入删除性能差;list随机访问性能差,插入删除性能好。vector拥有一段连续的内存空间,如果需要高效的随即访问,而不在乎插入和删除的效率,使用vector。
list拥有一段不连续的内存空间,如果需要高效的插入和删除,而不关心随机访问,则应使用list。
请你来说一下STL中迭代器的作用,有指针为何还要迭代器
迭代器不是指针,是类模板,表现的像指针。
本质是封装了原生指针,是指针概念的一种提升(lift),提供了比指针更高级的行为,相当于一种智能指针,他可以根据不同类型的数据结构来实现不同的++,--等操作。
迭代器返回的是对象引用而不是对象的值,所以cout只能输出迭代器使用*取值后的值而不能直接输出其自身。
vector中size()和capacity()取值
vector v;此时没有初始化,所以size()和capacity()都是0; cout<<v.size()<<endl<<v.capacity()<<endl; v.push_back(1); cout<<v.size()<<endl<<v.capacity()<<endl;//此时容器内有一个元素了,那么size()和capacity()都是1 v.push_back(1); cout<<v.size()<<endl<<v.capacity()<<endl;//此时容器内能够提供的空间capacity()不够用了,需要申请内容,申请多少呢,申请后的大小应该是以前的2倍,那就应该是2了,此时有两个元素,size()为2,capacity()也是2 v.push_back(1); cout<<v.size()<<endl<<v.capacity()<<endl;//此时容器能够提供的空间是2,又增加元素,不够,需要申请空间,申请后的空间为原来2倍,就是4了,那么size()为3,capacity()为4 v.push_back(1); cout<<v.size()<<endl<<v.capacity()<<endl;//容器还能够提供一个空间,不需要申请新空间,size()为4,capacity()为4 v.push_back(1); cout<<v.size()<<endl<<v.capacity()<<endl;//空间不够,需要申请,size()为5,capacity为8
Vector的reserve和resize详解
vector 的reserve增加了vector的capacity,但是它的size没有改变!而resize改变了vector的capacity同时也增加了它的size!
原因如下:
reserve是容器预留空间,但在空间内不真正创建元素对象,所以在没有添加新的对象之前,不能引用容器内的元素。加入新的元素时,要调用push_back()/insert()函数。
resize是改变容器的大小,且在创建对象,因此,调用这个函数之后,就可以引用容器内的对象了,因此当加入新的元素时,用operator[]操作符,或者用迭代器来引用元素对象。此时再调用push_back()函数,是加在这个新的空间后面的。
两个函数的参数形式也有区别的,reserve函数之后一个参数,即需要预留的容器的空间;resize函数可以有两个参数,第一个参数是容器新的大小, 第二个参数是要加入容器中的新元素,如果这个参数被省略,那么就调用元素对象的默认构造函数。下面是这两个函数使用例子:例子1: vector<int> myVec; myVec.reserve( 100 ); // 新元素还没有构造, // 此时不能用[]访问元素 for (int i = 0; i < 100; i++ ) { myVec.push_back( i ); //新元素这时才构造 } myVec.resize( 102 ); // 用元素的默认构造函数构造了两个新的元素 myVec[100] = 1; //直接操作新元素 myVec[101] = 2;
例子2: #include <vector> #include <iostream> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { vector<int> vect; vect.push_back(1); vect.push_back(2); vect.push_back(3); vect.push_back(4); vect.reserve(100); cout<<vect.size()<<endl; //size为4,但是capacity为100 int i = 0; for (i = 0; i < 104; i++) { cout<<vect[i]<<endl; } return 0; }