Boolan C++ 第六周 容器

《C++ primer》中所提的评价容器性能的主要两个方面：

1. 向容器添加或删除元素的代价
2. 非顺序访问容器中元素的代价

C++ primer 第292页

要想理解和熟练运用好标准库的容器，就要明白它们在实现上的不同，才能分辨出范式算法在不同容器上的不同之处。

array
array是固定大小的容器，物理存储地址是连续的。

vector
vector的物理存储地址是连续的。vector的内存空间是向后扩展的，支持push_back(),不支持push_front()，若在尾部之外的地方插入或删除，后面的数据都要重新操作

deque
deque是顺序存储的容器，但是不同于array和vector是整块地址连续，deque的实现是分段连续的，通过指向不同地址的buffer，形成逻辑上和物理上的连续，支持push_front()和push_back()。

deque

formward_list和list
作为比较特殊的容器，与 list(单向链表）相比，forward_list的迭代器只支持 ++递增运算符，不支持--递减运算符，因为单向链表的节点只存储一个向后的指针，而双向链表则存储向前和向后的指针。forward_list设计出来是为了实现相当性能的容器，没有back()，也不计算链表的长度size()，只支持push_front()，不支持push_back()。
原因是
若要在末节点插入元素，单向链表没有记录back()和size()，只能由头结点循序找到末节点，这样的效率是很低的，而若要在头结点插入，只需要构建一个新结点，指向原来的头结点，成为新的头结点，这样的时间成本就很低了。

struct ListNode
{
  ListNode * pNext;
  int value;
}
ListNode * push_front(int value)
{
  ListNode * p=new ListNode(_pHead,value);
  _pHead=p;
}

但是相对于其他顺序的容器，链表的物理存储顺序和逻辑顺序并不连续，是用指针的指向实现结点的顺序，在内存分配上很灵活，可以随意进行插入和删除，但是从内存消耗来讲，链表的内存额外消耗大，用于存储指针了，若是用forward_list存储int类型的数据，那么就多消耗了一倍的内存。

关联容器
map multimap set multimap 是由红黑树实现的，逻辑上是连续的。

无序关联容器
unordered_map unordered_set unordered_multimap unordered_multiset 是根据哈希表实现的，没有顺序，维护代价小，性能也更加优秀。