C++ STL 容器全景總結：順序與關聯容器詳解

C++ 容器分兩大類：順序容器（按位置存取）與 關聯容器（按鍵值高效查找）。順序容器含適配器。

一、順序容器

1. 定義與初始化

#include  // vector
#include    // list
#include   // deque

vector vi; list li; deque di;

初始化方式豐富：空容器、複製構造、迭代器區間、n 個值 t、n 個值初始化元素。

2. 迭代器運算

• 所有順序容器通用：解引用 *iter、成員存取 iter->mem、遞增遞減、相等比較。
• vector/deque 專屬：算術運算 iter + n、iter - n、復合賦值、減法得距離、關係運算 < > <= >=。

迭代器失效：修改容器結構的操作會使指向被移動元素的迭代器失效。

3. 核心操作

4. vector 容量管理

• size()：當前元素數；capacity()：重新分配前可容納元素數，通常 > size。
• reserve(n)：預留空間，避免頻繁重新分配（預設策略為容量加倍）。

5. 容器選用建議

1. 需隨機存取 → vector 或 deque
2. 中間頻繁增刪 → list
3. 首尾增刪 → deque
4. 輸入時中間插入、後期隨機存取 → 先 list 再複製到 vector
5. 既需隨機存取又需中間增刪 → 視主導操作而定

6. 容器適配器

• stack：LIFO，基於 deque。操作：push, pop, top, empty, size。
• queue：FIFO，基於 deque。操作：push, pop, front, back, empty, size。
• priority_queue：優先級隊列，基於 vector。操作：push, pop, top, empty, size。

預設構造函數與接受容器參數的構造函數。

二、關聯容器

1. pair

雙元組模板 pair<T1, T2>，支援字典序比較、相等判斷、make_pair 建構。成員 first、second 為公有資料成員。

2. map（鍵值對集合，鍵唯一）

• 定義：map<string, int> word_count;
• 鍵類型需支援 < 運算子（嚴格弱序）。
• value_type 為 pair<const Key, Value>，鍵不可修改。
• 插入：insert 返回 pair<iterator, bool>；下標操作若鍵不存在會自動插入值初始化元素。
• 查找：find 返回迭代器，count 返回 0/1。
• 刪除：erase(key)、erase(iterator)、erase(range)。

3. set（鍵即值，唯一）

• 初始化自動去重。無下標操作，用 find/count 查找。

4. multimap / multiset（鍵可重複）

• 相同鍵的元素相鄰存放。提供 lower_bound、upper_bound、equal_range 區間查詢。

本文出自「我的學習筆記」博客，轉載請保留出處：https://6924918.blog.51cto.com/6914918/1275726

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