STL与泛型编程第三周学习笔记——Boolan

在完成了STL与泛型编程前两周的学习之后,有一些总结和心得在这里通过学习笔记的方式分享出来,笔记我是跟着老师在视频中所讲的内容按照顺序记录的,也不能说是流水账,对课程中的一些问题还是添加了自己的理解和分析,供也在学习C++的小伙伴用作学习交流,如有理解不到位的地方,欢迎批评指正。

上周,老师就分配器和部分容器结构做了详细的介绍,本周接着上周的内容继续学习了容器的结构与分类。

一.容器deque

deque是双向开口,双向进出的容器

Deque有n个buffer缓冲区,一个map相当于其控制中心,map用一个vector来存放指针,分别指向n个缓冲区。

Deque其实是分段连续的,deque如何模拟连续空间,这全都是deque iterators的功劳,其iterators是一个class,iterators用4根指针,分别指向当前位置、起始位置、终止位置和map控制中心的某个位置,以此来判断是哪个缓冲区。

二.容器queue和stack

容器queue是先进先出的容器;容器stack是一端开口,先进后出的容器;

它们可以选择list和deque作为底层容器去支持它们的运行,标准库默认用deque来作为底层容器。Stack和queue都不允许遍历,也不提供iterator。Stack可以选择vector作为底层容器,但是queue不可以选择vector,原因是queue可以从前端出,即pop_front,但vector没有pop_front.当然,stack和queue都不可以选择set或map作为底层容器,这点很好理解。

三.容器rb_tree

Red-Black tree(红黑树)是平衡二元搜索树(balanced binary search tree)中常被使用的一种。其特征是:排列规则有理搜索和安插,并保持适度平衡,即无任何节点过深。

Rb_tree提供“遍历”操作及iterators。按正常规则(++ite)遍历,便能获得排序状态(sorted)。

我们不应使用rb_tree的iterators改变元素值,因元素有其严谨排列规则。但编程层面并喂阻绝,因为rb_tree会作为set和map的底层支持容器,而map允许元素的data被改变,只有元素的key是不能被改变的。

Rb_tree提供了两种插入元素的操作:insert_unique()表示节点的key一定在整个tree中独一无二,否则安插失败;insert_equal()表示节点的key可重复。

这里值得注意的是,在C++标准库中,key和data合成value。

四.容器set,multiset

Set和multiset以rb_tree为底层结构,因此有元素自动排序特性,排序依据是key。set和multiset元素的value和key合一,其value就是key。

同样,set和multiset提供“遍历”操作及iterators,按正常规则(++ite)遍历,便能获得排序状(sorted)。

我们无法使用set和multiset的iterators改变元素值,因其key和value合一。Set和multiset的iterator是其底层容器rb_tree的const-iterator,就是为了禁止对元素进行赋值操作。

Set元素的key必须独一无二,因此其insert()用的是rb_tree的insert_unique;multiset元素的key可重复,因此其insert()用的是rb_tree的insert_equal().

五.容器map,multimap

同样以rb_tree为底层结构,可以进行“遍历”操作有iterators Map/multimap和set/multiset的不同在于使用map/multimap的iterators无法改变元素的key,但可以改变其data,key和data合成了元素的value。

Map元素的key必须独一无二,因此其insert()用的是rb_tree的insert_unique();multimap元素的key可以重复,因此其insert()用的是rb_tree的insert_equal()

这里值得注意的是,容器map有其独特的operator[]:lower_bound试图在sorted()中寻找元素value,若找到,便传回与value相等的第一个元素;若未找到,则传回该map中最适合放这个元素的位置,在这个点插入新元素。

六.容器hashtable

在本课程第一周的学习中,就对哈希表有了粗略的了解。当容器空间足够时,元素以一个编号T安插在容器中的某个位置,当容器空间不足时,相同的编号便会发生碰撞,通过key/M的余数放在相应的位置。

发生碰撞便安插链表,如果元素个数超过了bucket的个数,则将bucket扩大一倍,所有元素打散重新排列,这叫做rehashing。

Rehashing扩大后的bucket个数刻意为扩大两倍数附近的质数:53、97、193……

Hashtable涉及到的一些类如下代码所示,其中HashFcn用来提取元素的key:

哈希表的节点由两部分组成:值+单向链表指针

这里值得注意的是:iterators走到单向链表边缘时++ite后必须能够到达下一个bucket。因此其iterator中的node* cur指向当前的元素,同时,hashtable* ht指向hashtable本身,即这些bucket

最后,由hash-function算出每个元素的hash-code,使得这些元素经过hash-code映射之后能够足够杂乱随机地置于容器hashtable内,越是杂乱随机,元素之间则越不容易发生碰撞。模板库中Hash-function对各种数据类型进行了偏特化,不同的数据类型对应不同的算法得到hash-code

七.Unordered容器

C++11将hash_***容器改为了unordered_***容器,但本质上并没有区别,unordered容器仍然是建立在哈希表的基础之上的。


最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,835评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,598评论 1 295
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,569评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,159评论 0 213
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,533评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,710评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,923评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,674评论 0 203
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,421评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,622评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,115评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,428评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,114评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,097评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,875评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,753评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,649评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容