C/C++知识要点2——STL中Vector、Map、Set容器的实现原理

1、Vector是顺序容器，是一个动态数组，支持随机存取、插入、删除、查找等操作，在内存中是一块连续的空间。在原有空间不够情况下自动分配空间，增加为原来的两倍。vector随机存取效率高，但是在vector插入元素，需要移动的数目多，效率低下。

注意：vector动态增加大小时，并不是在原空间之后持续新空间（因为无法保证原空间之后尚有可供配置的空间），而是以原大小的两倍另外配置一块较大的空间，然后将原内容拷贝过来，然后才开始在原内容之后构造新元素，并释放原空间。因此，对vector的任何操作，一旦引起空间重新配置，指向原vector的所有迭代器就都失效了。

2、Map是关联容器，以键值对的形式进行存储，方便进行查找。关键词起到索引的作用，值则表示与索引相关联的数据。以红黑树的结构实现，插入删除等操作都在O(logn)时间内完成。

注意：map的下标操作，其行为与vector很不相同：使用一个不在容器中关键字作为下标，会添加一个具有此关键字的元素到map中。一般使用find函数代替下标操作。

3、Set是关联容器，set中每个元素只包含一个关键字。set支持高效的关键字查询操作——检查一个给定的关键字是否在set中。set也是以红黑树的结构实现，支持高效插入、删除等操作。

关于Map、Set，STL提供8个关联容器，这8个关联容器的不同之处体现在三个维度上面：

1. 或者是一个set，或者是一个map
2. 或者要求不重复的关键字，或者允许重复的关键字
3. 按顺序保存，或无序保存

8个关联容器分别是：

按关键字有序保存元素
map	关联数组，保存关键字-对
set	关键字即值，即只保存关键字的容器
multimap	关键字可重复出现的map
multiset	关键字可重复出现的set
无序集合
unordered_map	用哈希函数组织的map
unordered_set	用哈希函数组织的set
unordered_multimap	哈希组织map，关键字可重复出现
unordered_multiset	哈希组织set，关键字可重复出现