标准模板库包含了序列容器（sequence containers）与关系容器（associative containers）。
| 数据容器 | 描述 |
|---|
序列容器 - 有序集 |
|---|
| vector | 动态数组，兼容C语言数组。vector可以如同数组一样的访问方式，例如使用下标（operator[]）运算符，并记得自己的长度信息（size），您也可以使用对象的方式来访问vector（push_back、pop_back）。使用vector可以轻易地定义多维可调整型数组（std::vector<std::vector<...> >）。要使用vector，必须含入vector头文件。vector可在O(1)内完成在末尾插入 / 移除元素，但在vector中间或开头插入/移除元素，则需要消耗O(n)时间。 |
| list | list容器是一个有序（Ordered）的数据结构（循序容器），每个元素中存储着上一个元素和下一个元素的地址（指针），因此是一个双向链接的链表。与vector相比，其元素的访问速度较慢，而在已知元素位置的情况下，插入和删除速度较快。STL容器中唯一支持事务语义。 |
forward_list
（单向链表） | list的单链表版，去掉了一些操作。 |
deque
（双端队列） | 可看做为能在常量时间内完成向开头或结尾插入或删除元素的vector，但是修改之后，其迭代器的有效性就无法得到保障。 |
| array | 只能在初始化时指定大小的数组，可视为内置数组的封装。 |
关联容器 - 无序集 |
|---|
| set | 不重复元素的集合。 |
| multiset | 跟set具有相同功能，但允许重复的元素。 |
| map | 关联数组，每个元素含有两个数据项，map将一个数据项映射到另一个数据项中。 |
| multimap | 跟map具有相同功能，但允许重复的键值。 |
unordered_set
unordered_multiset
unordered_map
unordered_multimap | 分别类似于集合、多重集合、映射、多重映射，但使用哈希表实现。它的键（Keys）没有排序（operator<），相反必须存在一个从键类型到size_t的哈希函数、且要求键之间可以判等（operator==）。自C++11起进入语言标准。 |
| 其他类型的容器 |
|---|
| bitset | 存储系列位类似的固定大小的布尔向量。实现按位运算，没有迭代器，不是序列。可视为std::array<bool, N>。若需要改变序列长度，可用std::vector<bool>。 |
| valarray | 数值类型的std::vector。牺牲泛型能力而专为数值计算做了优化，例如在数组上的sin操作可对数组内所有数值取正弦。有些实现会对std::valarray应用向量指令等优化手段。
一个观点是里面全是数值类型的valarray才是数学意义上的向量，而可以泛型的vector更该叫array——编程语言中的数组。 |
1.vector
1）介绍
- vector是表示可变大小数组的序列容器。
- 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
- 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
- vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
- 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
- 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists统一的迭代器和引用更好。
2）用法
1. 头文件
#include<vector>
2. vector声明及初始化
vector<int> vec; //声明一个int型向量
vector<int> vec(5); //声明一个初始大小为5的int向量
vector<int> vec(10, 1); //声明一个初始大小为10且值都是1的向量
vector<int> vec(tmp); //声明并用tmp向量初始化vec向量
vector<int> tmp(vec.begin(), vec.begin() + 3); //用向量vec的第0个到第2个值初始化tmp
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
vector<int> vec(arr, arr + 5); //将arr数组的元素用于初始化vec向量
//说明：当然不包括arr[4]元素，末尾指针都是指结束元素的下一个元素，
//这个主要是为了和vec.end()指针统一。
vector<int> vec(&arr[1], &arr[4]); //将arr[1]~arr[4]范围内的元素作为vec的初始值
vector<vector<int> >; //注意空格。这里相当于二维数组int a[n][n];
vector<int> v5 = { 1,2,3,4,5 }; //列表初始化,注意使用的是花括号
vector<string> v6 = { "hi","my","name","is","lee" };
vector<int> v7(5, -1); //初始化为-1,-1,-1,-1,-1。第一个参数是数目，第二个参数是要初始化的值
vector<string> v8(3, "hi");
vector<int> v9(10); //默认初始化为0
vector<int> v10(4); //默认初始化为空字符串
3. vector基本操作
(1). 容量
- 向量大小： vec.size();
- 向量最大容量： vec.max_size();
- 更改向量大小： vec.resize();
- 向量真实大小： vec.capacity();
- 向量判空： vec.empty();
- 减少向量大小到满足元素所占存储空间的大小： vec.shrink_to_fit(); //shrink_to_fit
(2). 修改
- 多个元素赋值： vec.assign(); //类似于初始化时用数组进行赋值
- 末尾添加元素： vec.push_back();
- 末尾删除元素： vec.pop_back();
- 任意位置插入元素： vec.insert();
- 任意位置删除元素： vec.erase();
- 交换两个向量的元素： vec.swap();
- 清空向量元素： vec.clear();
(3)迭代器
- 开始指针：vec.begin();
- 末尾指针：vec.end(); //指向最后一个元素的下一个位置
- 指向常量的开始指针： vec.cbegin(); //意思就是不能通过这个指针来修改所指的内容，但还是可以通过其他方式修改的，而且指针也是可以移动的。
- 指向常量的末尾指针： vec.cend();
(4)元素的访问
- 下标访问： vec[1]; //并不会检查是否越界
- at方法访问： vec.at(1); //以上两者的区别就是at会检查是否越界，是则抛出out of range异常
- 访问第一个元素： vec.front();
- 访问最后一个元素： vec.back();
- 返回一个指针： int* p = vec.data(); //可行的原因在于vector在内存中就是一个连续存储的数组，所以可以返回一个指针指向这个数组。这是是C++11的特性。
(4)算法
vector<int>::iterator it;
for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
cout << *it << endl;
//或者
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
cout << vec.at(i) << endl;
}
#include <algorithm>
reverse(vec.begin(), vec.end());
#include <algorithm>
sort(vec.begin(), vec.end()); //采用的是从小到大的排序
//如果想从大到小排序，可以采用上面反转函数，也可以采用下面方法:
bool Comp(const int& a, const int& b) {
return a > b;
}
sort(vec.begin(), vec.end(), Comp);
以上内容摘自 https://www.cnblogs.com/zhonghuasong/p/5975979.html
2.list
1）介绍
- list 被定义在 <list> 标头档中。一如其他STL元件，list属于std名称空间。
- list 内部以数据结构的双向连结串列实做，内部元素 内存各处，互相以link串接起来，每个元素都只知道其前一个元素以及下一个元素的位置。故要走访整个list，必须从第一个元素开始逐个往下寻访，不支持随机存取(Random Access)。 list 的强项是高效的插入以及删除，于list插入或删除时只需要改动元素的link字段，不需要搬动元素，代价相对便宜。
- list 在经常需要于集合内部任意位置(即除了头尾以外的其他位置) 频繁增删元素的工作上表现优秀。若仅需要于集合尾端增删元素，那应该优先考虑vector容器，若仅于头尾二端增删元素，那应该优先考虑deque容器。
2 ）用法
1. 头文件
#include <list>
2. list声明及初始化
list_t List; //定义一个空的链表
list_t List(count); //建一个含count个默认值是0的元素的链表
list_t List(count, info); //建一个含count个默认值是info的元素的链表
list_t List(List2); //建一个的copy链表
list_t List(List2.begin(),List2.end()); //含区间的元素[First,Last]
3. list基本操作
- 迭代 (Iterator)
list.begin() 回传指向第一个元素的 Iterator。list.end() 回传指向最末元素的下一个位置的 Iterator。list.rbegin() 回传指向最末个元素的反向 Iterator。list.rend() 回传指向第一个元素的前一个位置的反向 Iterator。
- Capacity/Size:
list.empty() 若list内部为空，则回传true值。list.size() 回传list内实际的元素个数。list.resize() 重新分派list的长度。
- 存取元素的方法
list.front() 存取第一个元素。list.back() 存取最末个元素。
- Modify methods
list.push_front() 增加一个新的元素在 list 的前端。list.pop_front() 删除 list 的第一个元素。list.push_back() 增加一个新的元素在 list 的尾端。list.pop_back() 删除 list 的最末个元素。list.insert() - 插入一个或多个元素至 list内的任意位置。list.erase() - 删除 list中一个或多个元素。list.clear() - 清空所有元素。
- 重新配置／重设长度
list.reserve() - 如有必要，可改变 list的容量大小（配置更多的内存）。list.resize() - 改变 list目前持有的元素个数。
（以上内容来自于维基百科）
3.set
1)介绍
set跟vector差不多，它跟vector的唯一区别就是，set里面的元素是有序的且唯一的，只要你往set里添加元素，它就会自动排序，而且，如果你添加的元素set里面本来就存在，那么这次添加操作就不执行。
关于set，必须说明的是set关联式容器。set作为一个容器也是用来存储同一数据类型的数据类型，并且能从一个数据集合中取出数据，在set中每个元素的值都唯一，而且系统能根据元素的值自动进行排序。应该注意的是set中数元素的值不能直接被改变。C++ STL中标准关联容器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平衡二叉树，所以被STL选择作为了关联容器的内部结构。
2）用法
1. 头文件
#include <set>
2. set声明及初始化
/*
set和multiset的内部结构通常是由平衡二叉树来实现的。当元素放入容器中时，会按照一定的排序法则自动排序，默认是按照less<>排序规则来排序。这种自动排序的特性加速了元素查找的过程，但是也带来了一个问题，不可以直接修改set或multiset容器中的元素值，因为这样就可能违反了元素自动排序的规则。如果你希望修改一个元素的值，必须先删除原有的元素，再插入新的元素。
一个集合(set)是一个容器，它其中的所包含的元素的值是唯一的。集合多集的区别是：set支持唯一的键值，set中的值都是特定的，而且只出现一次；而multiset中可以出现副本键，同一值可以出现多次。
*/
set<int> seone;
multiset<int> musone;
3. set基本操作
以上内容来自于https://www.cnblogs.com/BeyondAnyTime/archive/2012/08/13/2636375.html
4.map
1）简介
map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说，可以修改实值，而不能修改key。
2）用法
1. 头文件
#include <map>
2. map声明及初始化
map<string , int >mapstring;
map<int ,string >mapint;
map<sring, char>mapstring;
map< char ,string>mapchar;
map<char ,int>mapchar;
map<int ,char >mapint；
3. map基本操作
-
1. map添加数据；
map<int ,string> maplive;
1.maplive.insert(pair<int,string>(102,"aclive"));
2.maplive.insert(map<int,string>::value_type(321,"hai"));
3, maplive[112]="April";//map中最简单最常用的插入添加！
2.map中元素的查找：
find()函数返回一个迭代器指向键值为key的元素，如果没找到就返回指向map尾部的迭代器。
map<int ,string >::iterator l_it;;
l_it=maplive.find(112);
if(l_it==maplive.end())
cout<<"we do not find 112"<<endl;
else cout<<"wo find 112"<<endl;
3.map中元素的删除：
如果删除112；
map<int ,string >::iterator l_it;;
l_it=maplive.find(112);
if(l_it==maplive.end())
cout<<"we do not find 112"<<endl;
else maplive.erase(l_it); //delete 112;
4.其他
begin() 返回指向map头部的迭代器
count() 返回指定元素出现的次数
empty() 如果map为空则返回true
end() 返回指向map末尾的迭代器
equal_range() 返回特殊条目的迭代器对
erase() 删除一个元素
find() 查找一个元素
get_allocator() 返回map的配置器
insert() 插入元素
key_comp() 返回比较元素key的函数
lower_bound() 返回键值>=给定元素的第一个位置
max_size() 返回可以容纳的最大元素个数
rbegin() 返回一个指向map尾部的逆向迭代器
rend() 返回一个指向map头部的逆向迭代器
size() 返回map中元素的个数
swap() 交换两个map
upper_bound() 返回键值>给定元素的第一个位置
value_comp() 返回比较元素value的函数
以上内容来自https://www.cnblogs.com/qigaohua/p/5803629.html
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