c++11&14-STL专题

在c++里面不得不提的一个标准库，就是STL，STL包含很多实用的数据结构，如vector,list,map,set等都是我们常用的，而c++11也对STL做了一些补充，使得STL的内容越来越丰富，可选择的也越来越多了。

1. std::array

先看一段代码：

#include <array>
#include <iostream>
int main()
{
    std::array<int, 4> arrayDemo = { 1,2,3,4 };
    std::cout << "arrayDemo:" << std::endl;
    for (auto itor : arrayDemo)
    {
        std::cout << itor << std::endl;
    }
    int arrayDemoSize = sizeof(arrayDemo);
    std::cout << "arrayDemo size:" << arrayDemoSize << std::endl;
    return 0;
}

从上面代码可以看到，其实std::array跟数组没什么区别，只是增加了迭代器的功能。

2. std::forward_list

先看一段代码：

#include <forward_list>
#include <iostream>
int main()
{
    std::forward_list<int> numbers = {1,2,3,4,5,4,4};
    std::cout << "numbers:" << std::endl;
    for (auto number : numbers)
    {
        std::cout << number << std::endl;
    }
    numbers.remove(4);
    std::cout << "numbers after remove:" << std::endl;
    for (auto number : numbers)
    {
        std::cout << number << std::endl;
    }
    return 0;
}

std::forward_list为c++11新增的线性表，与list区别在于它是单向链表，而list是双向链表。我们在学习数据结构的时候都知道，链表在对数据进行插入和删除是比顺序存储的线性表有优势，因此在插入和删除操作频繁的应用场景中，使用list和forward_list比使用array、vector和deque效率要高很多。

3. std::unordered_map

先看一段代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
int main()
{
    std::unordered_map<std::string, std::string> mymap =
    {
        { "house","maison" },
        { "apple","pomme" },
        { "tree","arbre" },
        { "book","livre" },
        { "door","porte" },
        { "grapefruit","pamplemousse" }
    };
    unsigned n = mymap.bucket_count();
    std::cout << "mymap has " << n << " buckets.\n";
    for (unsigned i = 0; i<n; ++i) 
    {
        std::cout << "bucket #" << i << " contains: ";
        for (auto it = mymap.begin(i); it != mymap.end(i); ++it)
            std::cout << "[" << it->first << ":" << it->second << "] ";
        std::cout << "\n";
    }
    return 0;
}

std::unordered_map与std::map用法基本差不多，但STL在内部实现上有很大不同，std::map使用的数据结构为红黑树，且是有序的，而std::unordered_map内部是哈希表的实现方式，无序。哈希map理论上查找效率为O(1)，但在存储效率上，哈希map需要增加哈希表的内存开销。

4. std::unordered_set

先看一段代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_set>
#include <set>
int main()
{
    std::unordered_set<int> unorder_set;
    unorder_set.insert(7);
    unorder_set.insert(5);
    unorder_set.insert(3);
    unorder_set.insert(4);
    unorder_set.insert(6);
    std::cout << "unorder_set:" << std::endl;
    for (auto itor : unorder_set)
    {
        std::cout << itor << std::endl;
    }
​
    std::set<int> set;
    set.insert(7);
    set.insert(5);
    set.insert(3);
    set.insert(4);
    set.insert(6);
    std::cout << "set:" << std::endl;
    for (auto itor : set)
    {
        std::cout << itor << std::endl;
    }
}

std::unordered_set的数据存储结构也是哈希表的方式结构，除此之外，std::unordered_set在插入时不会自动排序，这是与set表现不同的地方，其他用法基本类似。