1.C++ STL 之所以得到广泛的赞誉,也被很多人使用,不只是提供了像vector, string, list等方便的容器,更重要的是STL封装了许多复杂的数据结构算法和大量常用数据结构操作。vector封装数组,list封装了链表,map和set封装了二叉树等
2.标准关联容器set, multiset, map, multimap内部采用的就是一种非常高效的平衡检索二叉树:红黑树,也成为RB树(Red-Black Tree)。RB树的统计性能要好于一般的平衡二叉树
3.STL map和set的使用虽不复杂,但也有一些不易理解的地方,如:
map: type pair<const Key, T>,很多不同的const Key对应的T对象的一个集合,所有的记录集中只要const Key 不一样就可以,T无关!
set: type const Key. 只存单一的对const Key,没有map 的T对像!可以看成map的一个特例
(1)为何map和set的插入删除效率比用其他序列容器高?,树
答:因为对于关联容器来说,不需要做内存拷贝和内存移动。说对了,确实如此。map和set容器内所有元素都是以节点的方式来存储,其节点结构和链表差不多,指向父节点和子节点
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(2)为何每次insert之后,以前保存的iterator不会失效?
答:iterator这里就相当于指向节点的指针,内存没有变,指向内存的指针怎么会失效呢(当然被删除的那个元素本身已经失效了)。相对于vector来说,每一次删除和插入,指针都有可能失效,调用push_back在尾部插入也是如此。因为为了保证内部数据的连续存放,iterator指向的那块内存在删除和插入过程中可能已经被其他内存覆盖或者内存已经被释放了。即使时push_back的时候,容器内部空间可能不够,需要一块新的更大的内存,只有把以前的内存释放,申请新的更大的内存,复制已有的数据元素到新的内存,最后把需要插入的元素放到最后,那么以前的内存指针自然就不可用了。特别时在和find等算法在一起使用的时候,牢记这个原则:不要使用过期的iterator。
(3)为何map和set不能像vector一样有个reserve函数来预分配数据?
答:我以前也这么问,究其原理来说时,引起它的原因在于在map和set内部存储的已经不是元素本身了,而是包含元素的节点。也就是说map内部使用的Alloc并不是map<Key, Data, Compare, Alloc>声明的时候从参数中传入的Alloc。例如:
4.set, multiset
set和multiset会根据特定的排序准则自动将元素排序,set中元素不允许重复,multiset可以重复。
因为是排序的,所以set中的元素不能被修改,只能删除后再添加。
向set中添加的元素类型必须重载<操作符用来排序。排序满足以下准则:
1、非对称,若A<B为真,则B<A为假。
2、可传递,若A<B,B<C,则A<C。
3、A<A永远为假。
set中判断元素是否相等:
if(!(A<B || B<A)),当A<B和B<A都为假时,它们相等。
5.map, multimap
map和multimap将key和value组成的pair作为元素,根据key的排序准则自动将元素排序,map中元素的key不允许重复,multimap可以重复。
map<key, value>
因为是排序的,所以map中元素的key不能被修改,只能删除后再添加。key对应的value可以修改。
向map中添加的元素的key类型必须重载<操作符用来排序。排序与set规则一致。
6. List的功能方法
实际上有两种List: 一种是基本的ArrayList,其优点在于随机访问元素,另一种是更强大的LinkedList,它并不是为快速随机访问设计的,而是具有一套更通用的方法。
List : 次序是List最重要的特点:它保证维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法,使得能够向List中间插入与移除元素(这只推荐LinkedList使用。)一个List可以生成ListIterator,使用它可以从两个方向遍历List,也可以从List中间插入和移除元素。
ArrayList : 由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和移除元素。因为那比LinkedList开销要大很多。
LinkedList : 对顺序访问进行了优化,向List中间插入与删除的开销并不大。随机访问则相对较慢。(使用ArrayList代替。)还具有下列方法:addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 这些方法 (没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用
7..1 hash_map和map的区别在哪里?
构造函数。hash_map需要hash函数,等于函数;map只需要比较函数(小于函数).
存储结构。hash_map采用hash表存储,map一般采用红黑树(RB Tree)实现。因此其memory数据结构是不一样的。
7.2 什么时候需要用hash_map,什么时候需要用map?
总体来说,hash_map 查找速度会比map快,而且查找速度基本和数据数据量大小,属于常数级别;而map的查找速度是log(n)级别。并不一定常数就比log(n)小,hash还有hash函数的耗时,明白了吧,如果你考虑效率,特别是在元素达到一定数量级时,考虑考虑hash_map。但若你对内存使用特别严格,希望程序尽可能少消耗内存,那么一定要小心,hash_map可能会让你陷入尴尬,特别是当你的hash_map对象特别多时,你就更无法控制了,而且hash_map的构造速度较慢。
现在知道如何选择了吗?权衡三个因素: 查找速度, 数据量, 内存使用。
8.一些使用上的建议:
Level 1 - 仅仅作为Map使用:采用静态数组
Level 2 - 保存定长数据,使用时也是全部遍历:采用动态数组(长度一开始就固定的话静态数组也行)
Level 3 - 保存不定长数组,需要动态增加的能力,侧重于寻找数据的速度:采用vector
Level 3 - 保存不定长数组,需要动态增加的能力,侧重于增加删除数据的速度:采用list
Level 4 - 对数据有复杂操作,即需要前后增删数据的能力,又要良好的数据访问速度:采用deque
Level 5 - 对数据中间的增删操作比较多:采用list,建议在排序的基础上,批量进行增删可以对运行效率提供最大的保证
Level 6 - 上述中找不到适合的:组合STL容器或者自己建立特殊的数据结构来实现
9.
(1).vector - 会自动增长的数组
vector<int> vec(10) //一个有10个int元素的容器
vector<float> vec(10, 0.5)//一个有10个float元素的容器,并且他们得值都是0.5
vector<int>::iterator iter;
for(iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
{
//. . . . . . .
}
vector由于数组的增长只能向前,所以也只提供了后端插入和后端删除,
也就是push_back和pop_back。当然在前端和中间要操作数据也是可以的,
用insert和erase,但是前端和中间对数据进行操作必然会引起数据块的移动,
这对性能影响是非常大的。
最大的优势就是随机访问的能力。
vector<T1>::iterator相关的方法有:
begin():用来获得一个指向vector第一个元素的指针
end():用来获得一个指向vector最后一个元素之后的那个位置的指针,注意不是指向最后一个元素。
erase(vector<T1>::iterator):用来删除作为参数所传入的那个iterator所指向的那个元素。
(2).list - 擅长插入删除的链表
list<string> Milkshakes; list<int> Scores;
push_back, pop_back push_front. pop_front
list是一个双向链表的实现。
为了提供双向遍历的能力,list要比一般的数据单元多出两个指向前后的指针
一个使用iterator来删除元素的例子
list<string> stringList;
list<string>::iterator iter;
advance(iter, 5); //将iterator指向stringList的第五个元素
stringList.erase(iterator);//删除
那么删除操作进行以后,传入erase()方法的iterator指向哪里了呢?它指向了删除操作前所指向的那个元素的后一个元素。
(3).deque - 拥有vector和list两者优点的双端队列
(4).这三个模板的总结 比较和一般使用准则
这三个模板都属于序列类模板,可以看到他们有一些通用方法
size():得到容器大小
begin():得到指向容器内第一个元素的指针(这个指针的类型依容器的不同而不同)
end():得到指向容器内最后一个元素之后一个位置的指针
erase():删除传入指针指向的那个元素
clear():清除所有的元素
==运算符:判断两个容器是否相等
=运算符:用来给容器赋值
上面的三个模板有各自的特点
vector模板的数据在内存中连续的排列,所以随机存取元素(即通过[]运算符存取)的速度最快,这一点和数组是一致的。同样由于它的连续排列,所以它在除尾部以外的位置删除或添加元素的速度很慢,在使用vector时,要避免这种操作。
list模板的数据是链式存储,所以不能随机存取元素。它的优势在于任意位置添加 删除元素的速度。
deque模板是通过链接若干片连续的数据实现的,所以均衡了以上两个容器的特点
1.介绍一下STL,详细说明STL如何实现vector。
Answer:
STL (标准模版库,Standard Template Library.它由容器算法迭代器组成。
STL有以下的一些优点:
可以方便容易地实现搜索数据或对数据排序等一系列的算法;调试程序时更加安全和方便;即使是人们用STL在UNIX平台下写的代码你也可以很容易地理解(因为STL是跨平台的)。
vector实质上就是一个动态数组,会根据数据的增加,动态的增加数组空间。
2.如果用VC开发程序,常见这么几个错误,C2001,c2005,c2011,这些错误的原因是什么。 Answer:
在学习VC++的过程中,遇到的LNK2001错误的错误消息主要为:
unresolved external symbol “symbol”(不确定的外部“符号”)。
如果连接程序不能在所有的库和目标文件内找到所引用的函数、变量或标签,将产生此错误消息。
一般来说,发生错误的原因有两个:一是所引用的函数、变量不存在、拼写不正确或者使用错误;其次可能使用了不同版本的连接库。
编程中经常能遇到LNK2005错误——重复定义错误,其实LNK2005错误并不是一个很难解决的错误.
3.继承和委派有什么分别,在决定使用继承或者委派的时候需要考虑什么。
在OOD,OOP中,组合优于继承.
当然多态的基础是继承,没有继承多态无从谈起。
当对象的类型不影响类中函数的行为时,就要使用模板来生成这样一组类。
当对象的类型影响类中函数的行为时,就要使用继承来得到这样一组类.
4.指针和引用有什么分别;如果传引用比传指针安全,为什么?如果我使用常量指针难道不行吗?
(1) 引用在创建的同时必须初始化,即引用到一个有效的对象;而指针在定义的时候不必初始化,可以在定义后面的任何地方重新赋值.
(2) 不存在NULL引用,引用必须与合法的存储单元关联;而指针则可以是NULL.
(3) 引用一旦被初始化为指向一个对象,它就不能被改变为另一个对象的引用;而指针在任何时候都可以改变为指向另一个对象.给引用赋值并不是改变它和原始对象的绑定关系.
(4) 引用的创建和销毁并不会调用类的拷贝构造函数
(5) 语言层面,引用的用法和对象一样;在二进制层面,引用一般都是通过指针来实现的,只不过编译器帮我们完成了转换.
不存在空引用,并且引用一旦被初始化为指向一个对象,它就不能被改变为另一个对象的引用,显得很安全。
const 指针仍然存在空指针,并且有可能产生野指针.
总的来说:引用既具有指针的效率,又具有变量使用的方便性和直观性.
5.参数传递有几种方式;实现多态参数传递采用什么方式,如果没有使用某种方式原因是什么;
传值,传指针或者引用
6.结合一个项目说明你怎样应用设计模式的理念。
设计模式更多考虑是扩展和重用,而这两方面很多情况下,往往会被忽略。
不过,我不建议滥用设计模式,以为它有可能使得简单问题复杂化.
7.介绍一下你对设计模式的理解。(这个过程中有很多很细节的问题随机问的)
设计模式概念是由建筑设计师Christopher Alexander提出:"每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案的核心.这样,你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动."上述定义是对设计模式的广义定义.将其应用到面向对象软件的领域内,就形成了对设计模式的狭义定义.
可以简单的认为:设计模式就是解决某个特定的面向对象软件问题的特定方法, 并且已经上升到理论程度。
框架与设计模式的区别:
1,设计模式和框架针对的问题域不同.设计模式针对面向对象的问题域;框架针对特定业务的问题域
2,设计模式比框架更为抽象.设计模式在碰到具体问题后,才能产生代码;框架已经可以用代码表示
3,设计模式是比框架更小的体系结构元素.框架中可以包括多个设计模式
设计模式就像武术中基本的招式.将这些招式合理地纵组合起来,就形成套路(框架),框架是一种半成品.
8.C++和C定义结构的分别是什么。
C language 的结构仅仅是数据的结合
C plus plus的struct 和 class 其实具备几乎一样的功能,只是默认的访问属性不一样而已。
9.构造函数可否是虚汗数,为什么?析构函数呢,可否是纯虚的呢?
构造函数不能为虚函数,要构造一个对象,必须清楚地知道要构造什么,否则无法构造一个对象。
析构函数可以为纯虚函数。
10,拷贝构造函数相关问题,深拷贝,浅拷贝,临时对象等。
深拷贝意味着拷贝了资源和指针,而浅拷贝只是拷贝了指针,没有拷贝资源
这样使得两个指针指向同一份资源,造成对同一份析构两次,程序崩溃。
临时对象的开销比局部对象小些。
11.结合1个你认为比较能体现OOP思想的项目,用UML来描述。(最好这个项目继承,多态,虚函数都有体现)这个问题大概会占面试时间的一半,并且会问很多问题,一不小心可能会被问住)。。。。
12。基类的有1个虚函数,子类还需要申明为virtual吗?为什么。
不申明没有关系的。
不过,我总是喜欢显式申明,使得代码更加清晰。
13.C也可以通过精心封装某些函数功能实现重用,那C++的类有什么优点吗,难道仅仅是为实现重用。
并不仅仅是这样的。
OOD,OOP从根本上改变了程序设计模式和设计思想,具备重大和深远的意义。
类的三大最基本的特征:封装,继承,多态.
14.C++特点是什么,如何实现多态?画出基类和子类在内存中的相互关系。
多态的基础是继承,需要虚函数的支持,简单的多态是很简单的。
子类继承父类大部分的资源,不能继承的有构造函数,析构函数,拷贝构造函数, operator=函数,友元函数等等
15.为什么要引入抽象基类和纯虚函数?
主要目的是为了实现一种接口的效果。
16.介绍一下模板和容器。如何实现?(也许会让你当场举例实现)
模板可以说比较古老了,但是当前的泛型编程实质上就是模板编程。它体现了一种通用和泛化的思想。
STL有7种主要容器:vector,list,deque,map,multimap,set,multiset.
17.你如何理解MVC。简单举例来说明其应用。
MVC模式是observer 模式的一个特例,典型的有MFC里面的文档视图架构。
18,多重继承如何消除向上继承的二义性。
使用虚拟继承即可.