У якому сценарії я використовую конкретний контейнер STL?

Я читав про контейнери STL у своїй книзі на C ++, зокрема розділ про STL та його контейнери. Тепер я розумію, що кожен з них має свої специфічні властивості, і я близький до запам'ятовування всіх них ... Але я ще не розумію, в якому сценарії використовується кожен з них.

Яке пояснення? Приклад коду набагато краще.

Цей шпаргалка дає досить хороший підсумок різних контейнерів.

Дивіться блок-схему потоку внизу як керівництво, на якому використовуватись у різних сценаріях використання:

_{Створений Девідом Муром та ліцензований CC BY-SA 3.0}

Ось блок-схема, натхненна створеною мною версією Девіда Мура (див. Вище), яка є актуальною (здебільшого) новим стандартом (C ++ 11). Це лише мій особистий погляд на це, це не безперечно, але я вважав, що це може бути цінним для цієї дискусії:

Проста відповідь: використовуйте std::vectorдля всього, якщо у вас немає реальної причини зробити інше.

Коли ви знайдете випадок, коли ви думаєте: "Боже, std::vectorтут не добре працювати через X", перейди на основі X.

Подивіться на ефективну STL Скотта Майєрса. Добре пояснити, як користуватися STL.

Якщо ви хочете зберегти визначену / невизначену кількість об'єктів, і ви ніколи не збираєтесь видаляти жоден, то вектор - це те, що ви хочете. Це заміна за масивом C за замовчуванням, і він працює як один, але не переповнює. Ви можете заздалегідь встановити його розмір, а також за допомогою резерву ().

Якщо ви хочете зберегти невизначену кількість об'єктів, але ви будете додавати їх і видаляти, ви, ймовірно, хочете список ... тому що ви можете видалити елемент, не переміщуючи жодних наступних елементів - на відміну від векторних. Однак це займає більше пам'яті, ніж вектор, і ви не можете послідовно отримати доступ до елемента.

Якщо ви хочете взяти купу елементів і знайти лише унікальні значення цих елементів, це зробить читання їх у набір, і це буде сортувати їх і для вас.

Якщо у вас є багато пар ключових значень, і ви хочете сортувати їх за ключем, то карта корисна ... але вона містить лише одне значення на ключ. Якщо вам потрібно більше одного значення на ключ, ви можете мати вектор / список як своє значення на карті або використовувати мультимап.

Це не в STL, але воно є в оновленні TR1 до STL: якщо у вас є багато пар ключів-значень, які ви збираєтеся шукати за ключем, і вам не важливо їх порядок, ви можете хочете використовувати хеш - який є tr1 :: unordered_map. Я використовував його з Visual C ++ 7.1, де він називався stdext :: hash_map. Він має пошук O (1) замість пошуку O (log n) для карти.

Я переробив блок-схему, щоб вона мала 3 властивості:

1. Я думаю, що контейнери STL розділені на 2 основні класи. Основні контейнери та ті, хто використовує основні контейнери для здійснення політики.
2. Спочатку блок-схема повинна розділити процес прийняття рішень на основні ситуації, про які ми повинні вирішити, а потім детально розглянути кожен випадок.
3. Деякі розширені контейнери мають можливість вибору іншого основного контейнера як свого внутрішнього контейнера. Блок-схема повинна враховувати ситуації, в яких можна використовувати кожен з основних контейнерів.

Діаграма:

Більше інформації надано за цим посиланням .

Важливі лише коротко згадується до сих пір, є те , що якщо вам потрібна безперервна пам'ять (наприклад , масив C дає), то ви можете використовувати тільки vector, arrayчи string.

Використовуйте, arrayякщо розмір відомий під час компіляції.

Використовуйте, stringякщо вам потрібно працювати лише з типами символів і вам потрібна рядок, а не лише контейнер загального призначення.

Використовувати vectorу всіх інших випадках (vector у більшості випадків у більшості випадків має бути вибір контейнера за замовчуванням).

Зі всіма трьома з них ви можете використовувати функцію- data()член, щоб отримати вказівник на перший елемент контейнера.

Все залежить від того, що ви хочете зберігати і що ви хочете зробити з контейнером. Ось кілька (дуже невичерпних) прикладів для класів контейнерів, які я, як правило, використовую найбільше:

vector: Компактна компоновка з невеликим накладним набором пам’яті на об'єкт, що міститься. Ефективний для повторення. Додавання, вставлення та стирання може бути дорогим, особливо для складних об'єктів. Дешево знайти об'єкт, що міститься, за індексом, наприклад, myVector [10]. Використовуйте там, де ви б використали масив у C. Добре, коли у вас є маса простих об'єктів (наприклад, int). Не забудьте використовуватиreserve() перш ніж додати багато контейнерів до контейнера.

list: Невеликі накладні витрати на один об'єкт, що міститься. Ефективний для повторення. Додавання, вставлення та стирання коштують дешево. Використовуйте там, де ви б використали зв'язаний список у C.

set(і multiset): значні накладні витрати на пам'ять на об'єкт, що міститься. Використовуйте там, де вам потрібно швидко з’ясувати, чи містить цей контейнер заданий об'єкт, або об'єднайте контейнери ефективно.

map(і multimap): значні накладні витрати на пам'ять на об'єкт, що міститься. Використовуйте там, де ви хочете зберігати пари ключ-значення та швидко шукайте значення за ключем.

Діаграма на шпаргалці, запропонована zdan, дає більш вичерпне керівництво.

Один урок, який я засвоїв, це: спробуйте перенести його в клас, оскільки зміна типу контейнера один прекрасний день може принести великі сюрпризи.

class CollectionOfFoo {
    Collection<Foo*> foos;
    .. delegate methods specifically 
}

Це не коштує багато спереду, і економить час на налагодження, коли ви хочете зламати кожен раз, коли хтось робить операцію x на цій структурі.

Переходимо до вибору ідеальної структури даних для роботи:

Кожна структура даних забезпечує деякі операції, які можуть бути різними за часом складністю:

O (1), O (lg N), O (N) тощо.

По суті, ви повинні найкраще здогадатися, на яких операціях буде зроблено найбільше, і використовувати структуру даних, яка має цю операцію як O (1).

Просто, чи не так (-:

Я розширив фантастичну блок-схему Мікаеля Перссона . Я додав деякі категорії контейнерів, контейнер масиву та деякі примітки. Якщо вам потрібна ваша власна копія, ось вам «Малюнок Google». Дякую, Мікаель за те, що ти робив основу! Вибір контейнерів C ++

Я відповів на це в іншому запитанні, яке позначене як дубль цього. Але я відчуваю, що приємно посилатися на кілька хороших статей щодо рішення про вибір стандартного контейнера.

Як відповів @David Thornley, std :: vector - це шлях, якщо немає інших спеціальних потреб. Це рада, яку дав творець C ++ Б'ярн Струструп у своєму блозі 2014 року.

Ось посилання на статтю https://isocpp.org/blog/2014/06/stroustrup-lists

і цитувати з цього,

І так, моя рекомендація - використовувати std :: vector за замовчуванням.

У коментарях користувач @NathanOliver також пропонує ще один хороший блог, який має більш конкретні вимірювання. https://baptiste-wicht.com/posts/2012/12/cpp-benchmark-vector-list-deque.html .