《Effective STL》读书笔记之容器1-5
参考链接：http://blog.csdn.net/haotiangg/article/details/76266579
第一章 容器
第1条：慎重选择容器类型：选择合适的容器很关键！
C++中各种标准或非标容器：
标准STL序列容器： vector、string、deque和list（双向列表）。
标准STL关联容器： set、multiset、map和multimap。
非标准STL序列容器： slist（单向列表）和rope（重型字符串？）。
非标准STL关联容器： hash_set、hash_multiset、hash_map和hash_multimap。（c++11引入了unordered_set、unordered_multiset、unordered_map和unordered_multimap，其亦基于hash表，但属于最新的标准关联容器，所以相对hash_*拥有更高的效率和更好的安全性）
标准非STL容器： 数组（c++11中有新的array标准）、bitset、valarray（用于数值计算，但是一般很少使用）、stack、queue和priority_queue（常用于模拟最大堆和最小堆）
其他： vector
不要使用 vector
选择参考：
- 如果需要在容器的任意位置插入新元素，就选择序列容器；关联容器是不行的。
- 是否关心容器中的元素是如何排序的？如果不关心，则hash容器是一个可以的选择；否则，你要避免hash容器。
- 选择容器必须是标准C++的一部分吗，如果必须是，就排除了hash容器（疑惑：我怎么记得hash容器已经成为标准了呢？）、slist和rope。
- 当发生元素的插入或删除操作时，若需要避免移动容器中原来的元素，就要避免连续内存的容器。vector
- 容器中数据的布局需要和C兼容，则只能选择vector。
- 元素的查找速度是否很关键，如果是，则考虑hash容器、排序的vector和标准关联容器。
- 如果容器内部使用了引用计数技术，你是否介意？如果是，就要避免使用string和rope。可以用vector
替代string。
面对不同的情形，选择合适的容器！
第二条：小心对“容器无关代码”（container-independent code）的幻想。
本条款要告诫程序员：编写与容器无关的代码是没有必要的。
STL是建立在泛型的基础上，但由于不同容器的特性不同（尤其是迭代器、指针和引用的类型与失效规则不同），支持所有容器的相同接口是不存在的。比如：
只有序列容器支持： push_front和push_back，
只有关联容器支持： logN时间复杂度的lower_bound、upper_bound和equal_range；
如果在工程中需要跟换容器类型，可以通过用typedef来减少跟换所带来的代码跟新量。
class Widget { ... };
typedef vector WidgetContainer;
typedef WidgetContainer::iterator WCIterator;
WidgetContainer cw;
Widget bestWidget;
...
WCIterator i = find(cw.begin(), cw.end(), bestWidget); 如果不想暴露所使用的容器类型，可以将所用的容器封装到一个class中。可以在这个class实现额外的功能，并对原始容器的操作进行封装。
第三条：确保容器中的对象拷贝正确而高效：
容器容纳了对象，但不是你给它们的那个对象。当你向容器中插入一个对象时，你插入的是该对象的拷贝而不是它本身；当你从容器中获取一个对象时，你获取的是容器中对象的拷贝。
拷贝对象是STL的基本工作方式。当你删除或者插入某个对象时，现有容器中的元素会移动（拷贝）；当你使用了排序算法，remove、uniquer或者他们的同类，rotate或者reverse，对象会移动（拷贝）。
一个使拷贝更高效、正确的方式是建立指针的容器而不是对象的容器，即保存对象的指针而不是对象，然而，指针的容器有它们自己STL相关的头疼问题，改进的方法是采用智能指针。
第四条：调用empty而不是检查size()是否为0
对于任意容器c，写下
if (c.size() == 0)…if (c.empty())…这什么造成list这么麻烦？为什么不能也提供一个常数时间的size？如果size是一个常数时间操作，当进行增加/删除操作时每个list成员函数必须更新list的大小，也包括了splice，这会造成splice的效率降低（现在的splice是常量级的），反之，如果splice不必修改list大小，那么它就是常量级地，而size则变为线性复杂度，因此，设计者需要权衡这两个操作的算法：一个或者另一个可以是常数时间操作。
第五条：尽量使用区间成员函数代替单元素操作
给定两个vector，v1和v2，怎样使v1的内容和v2的后半部分一样？
可行的解决方案有：
（1）使用区间函数assign：
v1.assign(v2.begin() + v2.size() / 2, v2.end());vector::const_iterator ci = v2.begin() + v2.size() / 2;
ci != v2.end();
++ci)
v1.push_back(*ci); （3）使用copy区间函数：
v1.clear();
copy(v2.begin() + v2.size() / 2, v2.end(), back_inserter(v1));（4）使用insert区间函数：
v1.insert(v1.end(), v2.begin() + v2.size() / 2, v2.end());最优的方案是assign方案，理由如下：
首先，使用区间函数的好处是：
● 一般来说使用区间成员函数可以输入更少的代码。
● 区间成员函数会导致代码更清晰更直接了当。
使用copy区间函数存在的问题是：
【1】 需要编写更多的代码，比如：v1.clear()，这个与insert区间函数类似
【2】 copy没有表现出循环，但是在copy中的确存在一个循环，这会降低性能
单元素变量操作指运用循环，将单个元素一一进行的操作，这类操作主要是插入（insert,push_front,push_back）和删除操作(erase)。值得注意的是如下copy操作虽然看起来是区间操作，其本质上还是单元素操作。
使用insert单元素版本的代码对你征收了三种不同的性能税，分别为：
【1】 没有必要的函数调用；
【2】 无效率地把v中的现有元素移动到它们最终插入后的位置的开销；
【3】 重复使用单元素插入而不是一个区间插入必须处理内存分配。
使用区间操作的好处是什么呢？以insert函数为例：一、减少函数调用，区间操作只需调用一次insert()，而单元素操作需要调用N次insert()；二、对于内存连续型容器，每次插入时，需要移动后面的所有元素。所以区间操作只需移动一次，而单元素操作需要移动N次（list型不需要移动元素，但需要设置prev和next指针，也会造成类似的效率影响）；三、对于vector和string，当所分配内存已满，需要重新分配内存并移动容器内已有元素。区间操作会实现计算所需内存，只需最多一次的内存重新分配和元素移动，而但单元素操作需要logN次内存重新分配和元素移动。
下面进行总结：
说明：参数类型iterator表示容器的迭代器类型，也就是container::iterator，参数类型InputIterator表示可以接受任何输入迭代器。
【1】区间构造
所有标准容器都提供这种形式的构造函数：
container::container(InputIterator begin, // 区间的起点
InputIterator end); // 区间的终点所有标准序列容器都提供这种形式的insert：
void container::insert(iterator position, // 区间插入的位置
InputIterator begin, // 插入区间的起点
InputIterator end); // 插入区间的终点关联容器使用它们的比较函数来决定元素要放在哪里，所以它们了省略position参数。
void container::insert(lnputIterator begin, InputIterator end);【3】区间删除
每个标准容器都提供了一个区间形式的erase，但是序列和关联容器的返回类型不同。序列容器提供了这个：
iterator container::erase(iterator begin, iterator end);而关联容器提供这个：
void container::erase(iterator begin, iterator end);为什么不同？解释是如果erase的关联容器版本返回一个迭代器（被删除的那个元素的下一个）会招致一个无法接受的性能下降.
【4】区间赋值
所有标准列容器都提供了区间形式的assign：
void container::assign(InputIterator begin, InputIterator end);