Memahami Bekas STL: Panduan Komprehensif

Artikel ini menangani soalan umum mengenai bekas Perpustakaan Templat Standard (STL) dalam c. Kami akan meneroka jenis kontena yang berbeza, kriteria pemilihan, prestasi perdagangan, dan kes penggunaan biasa.

Apakah jenis bekas dalam STL (vektor, senarai, peta, set, dll) dan kapan saya harus menggunakannya?

STL menawarkan pelbagai jenis kontena yang kaya, masing -masing direka untuk kes penggunaan tertentu. Yang paling biasa ialah:

• std::vector : Arahan dinamik yang menyediakan peruntukan memori bersebelahan. Unsur -unsur diakses menggunakan indeks mereka (akses rawak). Penyisipan dan penghapusan pada akhirnya adalah cekap (masa yang dilunaskan), tetapi operasi di tengah adalah perlahan (masa linear) kerana mereka memerlukan peralihan elemen berikutnya. Gunakan std::vector bila:

  • Anda memerlukan akses rawak ke elemen.
  • Anda sering menambah atau mengeluarkan elemen pada akhir.
  • Lokasi memori adalah penting untuk prestasi.
  • Anda tahu saiz anggaran terlebih dahulu (untuk mengelakkan pengagihan semula kerap).

• std::list : Senarai yang berkaitan dengan dua kali ganda di mana setiap elemen menyimpan penunjuk kepada pendahulunya dan penggantinya. Penyisipan dan penghapusan di mana -mana dalam senarai adalah cekap (masa malar), tetapi akses rawak adalah perlahan (masa linear). Gunakan std::list Bila:

  • Anda sering memasukkan atau memadam elemen di tengah -tengah urutan.
  • Akses rawak tidak diperlukan.
  • Lokasi memori kurang kritikal.

• std::map : Bekas bersekutu yang menyimpan pasangan nilai utama, disusun mengikut kunci. Ia menyediakan carian berasaskan kunci yang cekap (masa logaritma) menggunakan struktur seperti pokok (biasanya pokok merah hitam). Gunakan std::map bila:

  • Anda perlu menyimpan data yang berkaitan dengan kunci unik.
  • Pencarian berasaskan kunci yang cekap adalah penting.
  • Anda memerlukan data untuk disusun mengikut kunci.

• std::set : Sama seperti std::map , tetapi ia hanya menyimpan kekunci unik tanpa nilai yang berkaitan. Ia juga menyediakan carian berasaskan kunci yang cekap (masa logaritma). Gunakan std::set bila:

  • Anda perlu menyimpan koleksi elemen unik.
  • Ujian keahlian yang cekap diperlukan.
  • Anda memerlukan unsur -unsur untuk disusun.

• std::unordered_map dan std::unordered_set : Ini adalah bekas berasaskan hash-meja, yang menyediakan kerumitan masa malar purata untuk penyisipan, penghapusan, dan carian. Walau bagaimanapun, kerumitan terburuk boleh menjadi linear. Gunakan ini apabila:

  • Anda memerlukan pencarian, penyisipan, dan penghapusan kes yang sangat cepat.
  • Perintah unsur tidak penting.
  • Anda bersedia menerima kemungkinan kerumitan masa linear terburuk (walaupun ini jarang berlaku dengan fungsi hash yang baik).

Bagaimana saya memilih bekas STL yang paling berkesan untuk tugas tertentu?

Memilih bekas yang betul sangat bergantung pada keperluan khusus tugas anda. Pertimbangkan faktor -faktor ini:

• Kekerapan operasi: Berapa kerap anda memasukkan, memadam, mengakses, mencari elemen?
• Corak Akses: Adakah anda terutamanya mengakses elemen secara rawak oleh indeks, atau secara berulang? Adakah anda perlu mencari dengan kunci?
• Penggunaan Memori: Berapa banyak memori yang akan dimakan oleh bekas? Vektor boleh menjadi lebih cekap ingatan jika saiznya diketahui terlebih dahulu.
• Perintah Elemen: Adakah Perintah Elemen penting? Jika ya, std::map , std::set , atau std::vector mungkin sesuai. Jika tidak, std::unordered_map atau std::unordered_set mungkin lebih cepat.

Apakah prestasi perdagangan antara jenis kontena STL yang berbeza?

Perdagangan prestasi utama adalah antara:

• Akses rawak vs akses berurutan: std::vector menyediakan akses rawak cepat (O (1)), manakala std::list tidak (o (n)).
• Sisipan/penghapusan masa: Penyisipan dan penghapusan di tengah -tengah std::vector adalah lambat (o (n)), sementara ia cepat dalam std::list (o (1)).
• Waktu carian: std::map dan std::set masa carian logaritma tawaran (o (log n)), manakala std::unordered_map dan std::unordered_set menawarkan purata carian berterusan masa (o (1)). std::vector dan std::list memerlukan carian linear (o (n)) melainkan anda mempunyai std::vector yang disusun.

Apakah kes penggunaan biasa bagi setiap jenis kontena STL (vektor, senarai, peta, set)?

• std::vector : Menyimpan urutan elemen, mewakili pelbagai dinamik, melaksanakan susunan atau beratur (jika hanya menggunakan akhir), menyimpan data papan permainan.
• std::list : Melaksanakan barisan atau giliran dua kali, mengekalkan sejarah tindakan, yang mewakili senarai main.
• std::map : Menyimpan jadual kamus atau simbol, yang mewakili senarai adjacency graf, menguruskan atribut watak permainan.
• std::set : Menyimpan satu set pengecam unik, melaksanakan koleksi item yang unik, memeriksa kehadiran elemen.
• std::unordered_map dan std::unordered_set : Melaksanakan carian cepat dalam jadual hash, caching data yang sering diakses, mewakili senarai adjacency graf apabila pesanan tidak penting.

Dengan berhati-hati mempertimbangkan faktor-faktor ini dan perdagangan, anda boleh memilih bekas STL yang paling sesuai untuk tugas pengaturcaraan khusus anda, yang membawa kepada kod yang lebih cekap dan boleh dipelihara.

Atas ialah kandungan terperinci Apakah jenis bekas dalam STL (vektor, senarai, peta, set, dll) dan kapan saya harus menggunakannya?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!