关联式容器set和map原理

1、标准的STL关联式容器分为set（集合）和map（映射表）两大类，以及这两大类衍生而来的multiset（多键集合）和multimap（多键映射表）。

2、这些容器的底层均以RB-tree（红黑树）完成。RB-tree（红黑树）也是一个独立的容器，但并不开放给外界使用。

3、此外，SGI STL还提供了一个不在标准规格之列的关联式容器：hash table（散列表），以及以此hash table 为底层机制而完成的hash_set（散列集合）、hash_map（散列映射表）、hash_multiset（散列多键集合）、hash_multimap（散列多键映射表）。

4、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，其具有如下性质：

        1) 若左子树不空，则左子树所有结点的值均小于它的根结点的值

        2）若右子树不空，则右子树所有节点的值均大于它的根节点的值

        3）左右子树也分别为二叉搜索树

5、二叉搜索树支持各种动态集合操作，包括：插入、查找、删除，其操作的时间复杂度与树的高度成正比，在遇到二叉树极端不平衡的情况下，其形状就与链表是一样的，二叉树插入、查找、删除的时间复杂度都退化为O（n）。

 6、 平衡二叉搜索树是一种特殊的二叉搜索树，其没有一个节点深度过大，不同的平衡条件，造就不同的效率表现。常见的平衡二叉搜索树有：AVL-tree和RB-tree。

7、关联容器一般以平衡二叉搜索树作为内部数据结构，RB-tree的应用尤其广泛。

8、RB-tree是许多平衡二叉查找树的一种，一颗有n个内结点的红黑树的高度至多为2log(n+1)，它能保证在最坏情况下，基本的动态集合操作时间为O(logn)。

9、二叉搜索树具有对数平均时间的表现，但这样的表现构造在一个假设上：输入数据有足够的随机性。

   而hash table（散列表）的数据结构，这种结构在插入、删除、搜索等操作上也具有常数时间的表现，而且这种表现是以统计为基础的，不需要依赖输入元素的随机性。