标准库模板

标准库模板（standard template library ,STL）支持不同的容器和算法。
STL提供了常量数据结构的实现，如链表和队列。当然在使用C++时候，并不需要我们再一次进行编写这样的数据结构。数据结构的实现使用了一个称为容器的概念。容器中保存的信息为元素，保存信息的方式能够正确地实现数据结构（链表和队列等）。不同的数据结构有不同的插入，删除和访问行为，而且性能特性都有所不同、重要的是要熟悉可用的数据结构，这样才能在面对特定的任务的时候选择最为合适的数据结构
C++中STL容器是同构的：每个容器中只允许有一种类型的元素

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STL中的容器

• vector
  vector 保存了元素的序列，提供了对这些元素的随机访问，可将vector想象为一个元素的数组，当您插入元素的时候，这个数组也会动态的进行增长，另外还提供了一些边界的检查。与数组一样，vector中的元素保存在连续的内存中。

  C++中的vector相当于动态数组，这个数组会随着保存的元素个数而变化的自动增长和收缩。

  vector能走在vector尾部快速的插入和删除元素（摊还常量时间，amortized constant time）。摊还常量时间指的是大部分插入操作都是在常量时间内完成的（O（1））。然而，有时vector需要增长的大小以容纳新元素，此时的复杂度为O(N)。这个结果的平均复杂度为O(1)复杂度，或称为摊还常量时间。
  如果程序中需要快速访问元素但不会频繁的增加或删除元素时，则应该使用vector

• list
  STL中list是一个双向链表的数据结构。与数组或vector的不同之处在于。list的元素不一定保存在连续的内存中。相反，list中每一个元素都指定了如何在list中找到前一个和后一个元素（通常是通过指针），所以得名双向链表。

  list的性能和vector完全的相反。list提供了较慢的元素查找和访问（限行时间），而摘到相应的位置后元素的插入和删除却是很快（常量时间）

• deque
  deque是双头队列（double-ended queue ）的简称。不过deque的行为更像vector，而不是后面讨论的queue。deque提供了快速的与阿苏访问（常量时间）。在序列的两端还提供了快速的插入和删除（摊还时间常量），但是在序列中间插入和删除的速度较慢（线性时间）。

  如果需要在两头快速的插入或删除元素，但是还要快速访问所有元素，那么应该使用deque而不是vector.很多编程问题并不满足这个要求，因此大部分情况下vector或list都足以满足需求。

• array（仅限C++11）
  C++11引入了一个新的序列容器类型，名为std::array，这是对标准C风格数组的替代品。有时可以实现知道容器中元素的确切数量，因此没有vector和list提供的那么灵活。C++11中的std::array特别适合于固定大小的集合，而且没有vector的开销。
  好处: 总可以知道自己的大小；不会自动转换为指针类型而避免了某些类型的bug；提供了能够方便遍历元素的迭代器。
  注意：std::array没有提供插入和删除操作。但元素访问速度极快。

• forward_list(仅限C++11)
  C++11引入的forward_list是一个单项链表，而list容器是双向链表。forward_list只支持前向迭代。forward_list的内存需求比list小；允许如何位置的常量时间插入和删除操作；与list一样，没有提供快速的速记访问。

  vector ,list ,deque ,array和forward_list容器都成为顺序容器（sequential container）,因为他们保存的是元素的序列。

• queue
  queue容器提供了标准的先入先出（first in,first out ,FIFO）语义。queue容器的时候，从一端插入元素，从另一端取出元素。插入元素（摊还常量时间）和删除元素（常量事件）的操作都很快。

• priority_queue
  priority_queue提供了queue的功能，但是其中每个元素都有一个优先级。元素按照优先顺序从队列中移除。在优先级相同的情况下，保证FIFO语义。priority_queue插入和删除一般比简单的queue插入和删除要慢，因为必须元素重新快学才能支持优先级的顺序。

• stack

STL stack提供了标准的先入后出（first-in,last-out,FILO）语义，这个语义也称为后入先出（last-in ,first-out,LIFO）语义。提供了快速的元素插入和删除（常量时间）

从技术角度看，queue,priority_queue和stack容器都是容器适配器（adapter）。它们只是构建在某种标准顺序容器（vector，list,deque，array和forward_list）上的简单接口

• set和multiset

STL中set保存的是元素的集合，和数学概念中的集合比较类似：每个元素都是唯一的，在集合中每一个元素最多只有一个实例。

如果需要保存顺序，而且要求插入，删除和查找操作性能接近的时候，有限使用set而不是vector或lsit.
**注意：**set不允许重复元素，也就是说，在set中每个元素都必须唯一。如果要存储重复元素，必须使用multiset