牛客网：C++面试宝典——基础知识（4）容器和算法

感觉牛客网的整理有丢丢凌乱

● 请你来说一下map和set有什么区别，分别又是怎么实现的？

map和set都是C++的关联容器，其底层实现都是红黑树（RB-Tree）。

map和set区别在于：

（1）map中的元素是key-value（关键字—值）对：关键字起到索引的作用，值则表示与索引相关联的数据；Set与之相对就是关键字的简单集合，set中每个元素只包含一个关键字。

（2）set的迭代器是const的，不允许修改元素的值；map允许修改value，但不允许修改key。其原因是因为map和set是根据关键字排序来保证其有序性的，如果允许修改key的话，那么首先需要删除该键，然后调节平衡，再插入修改后的键值，调节平衡，如此一来，严重破坏了map和set的结构，导致iterator失效，不知道应该指向改变前的位置，还是指向改变后的位置。所以STL中将set的迭代器设置成const，不允许修改迭代器的值；而map的迭代器则不允许修改key值，允许修改value值。

（3）map支持下标操作，set不支持下标操作。map可以用key做下标，map的下标运算符[ ]将关键码作为下标去执行查找

（4）set适用：有序无重复的集合，map适用：有序键值对不重复的映射

 

● 请你来介绍一下STL的allocator

参考

我不知道的东西太多了，，，

new将内存分配和对象构造组合在了一起,

delete将对象析构和内存释放组合在了一起.

标准库中allocator的类，允许我们将分配和初始化分离。使用allocator通常会提供更好的性能和更灵活的内存管理能力。

STL allocator将两个阶段操作区分开来：内存配置有allocate()负责，内存释放由deallocate()负责；

       对象构造由construct()负责，对象析构由destroy()负责。

 

● 请你来说一说STL迭代器删除元素

参考1 参考2

1.对于序列容器vector,deque来说，删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为vector，deque使用了连续分配的内存，删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。不过erase方法可以返回下一个有效的iterator。

2.对于关联容器map set来说，使用了erase(iterator)后，当前元素的迭代器失效，但是其结构是红黑树，删除当前元素的，不会影响到下一个元素的迭代器，只要在erase时，递增当前的iterator即可。

3.对于list来说，它使用了不连续分配的内存，并且它的erase方法也会返回下一个有效的iterator，因此上面两种正确的方法都可以使用。

list是由双向链表实现的，因此内存空间是不连续的。

● 请你说一说STL中MAP数据存放形式

参考

map： map内部实现了一个红黑树（红黑树是非严格平衡二叉搜索树），红黑树具有自动排序的功能，因此map内部的所有元素都是有序的，红黑树的每一个节点都代表着map的一个元素。因此，对于map进行的查找，删除，添加等一系列的操作都相当于是对红黑树进行的操作。map中的元素是按照二叉搜索树存储的，使用中序遍历可将键值按照从小到大遍历出来。

unordered_map: unordered_map内部实现了一个哈希表，因此其查找速度非常的快（也叫散列表，通过把关键码值映射到Hash表中一个位置来访问记录，查找的时间复杂度可达到O(1)，其在海量数据处理中有着广泛应用）。因此，其元素的排列顺序是无序的。

● 请你讲讲STL有什么基本组成

STL主要由：以下几部分组成：
容器、迭代器、仿函数、算法、分配器、适配器

1. 分配器给容器分配存储空间
2. 算法通过迭代器获取容器中的内容
3. 仿函数可以协助算法完成各种操作
4. 适配器是用来修改其他组件接口的STL组件

● 请你说说STL中map与unordered_map

● 请你说一说vector和list的区别，应用，越详细越好

参考

区别	vector	list
底层结构	动态顺序表——数组，在内存中是一段连续的空间。	双向链表，在内存中不是一段连续的空间
随机访问	vector支持随机访问，可以利用下标精准定位到一个元素上，访问某个元素的时间复杂度是O(1)。	list不支持随机访问，时间复杂度是O(N)。
插入	vector一次性分配好内存，不够时才进行2倍扩容 考虑插入的位置和是否扩容 在新增数据的时候，就要分配一块更大的内存，vector是以2倍的方式扩容的，将原来的数据复制过来，释放之前的内存，在插入新增的元素；	list每次插入新节点都会进行内存申请。 不需要搬移元素，只需要改变插入或删除位置的前后两个节点的指向即可，时间复杂度为O(1)。
删除	考虑删除的位置——内存拷贝	不需要搬移元素，只需要改变插入或删除位置的前后两个节点的指向即可，时间复杂度为O(1)。

● 请你来说一下STL中迭代器的作用，有指针为何还要迭代器

1、迭代器

Iterator（迭代器）用于提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。或者这样说可能更容易理解：Iterator模式是运用于聚合对象的一种模式，通过运用该模式，使得我们可以在不知道对象内部表示的情况下，按照一定顺序（由iterator提供的方法）访问聚合对象中的各个元素。

2、迭代器和指针的区别

迭代器不是指针，是类模板，表现的像指针。他只是模拟了指针的一些功能，通过重载了指针的一些操作符，->、*、++、--等。

迭代器封装了指针，是一个可遍历STL（ Standard Template Library）容器内全部或部分元素”的对象

迭代器返回的是对象引用而不是对象的值，所以cout只能输出迭代器使用*取值后的值而不能直接输出其自身。

 

● 请你说一说epoll原理

Linux完全的知识盲区，，，

参考

1. epoll_create：建立一个epoll对象(在epoll文件系统中给这个句柄分配资源)；

2. 调用epoll_ctl：可以向epoll句柄添加或者删除要监听的文件句柄

3.epoll_wait：等待事件发生了

● n个整数的无序数组，找到每个元素后面比它大的第一个数，要求时间复杂度为O(N)

参考 需要借用一个栈stack

vector func(vector num){
    if(num.size()==0)    return num;
    vector res(num.size());
    stack s;
    int i=0;
    while(i

● 请你回答一下STL里resize和reserve的区别

参考

resize():改变当前容器内含有元素的数量

eg: vectorv; v.resize(len);v的size变为len,如果原来v的size小于len，那么容器新增（len-size）个元素，元素的值为默认为0.当v.push_back(3);之后，则是3是放在了v的末尾，即下标为len，此时容器是size为len+1；

reserve()：改变当前容器的最大容量,它不会生成元素，只是确定这个容器允许放入多少对象如果reserve(len)的值大于当前的capacity()，那么会重新分配一块能存len个对象的空间，然后把之前v.size()个对象通过copy construtor复制过来，销毁之前的内存；

#include 
#include 
using namespace std;
int main() {
    vector a;
    a.reserve(100);
    a.resize(50);
    cout<