一、前言
1. 总的来说，STL包括几个部分：容器，算法（泛型算法），迭代器三个主要部分（当然还包含仿函数，适配器等其他部分）
2. 容器包含两大类：顺序容器、关联容器
顺序容器 元素是按它们在容器中的位置来顺序保存和访问的。
- 3 种 -- 可变长动态数组 vector、双端队列 deque、双向链表 list
关联容器 元素是按关键字来保存和访问的。
- 4 种 -- set、multiset、map、multimap
- 默认情况下，关联容器中的元素是从小到大排序（或按关键字从小到大排序）
其他
- 3 种容器适配器：栈 stack、队列 queue、优先级队列 priority_queue
二、顺序容器
1、vector
其底层数据结构是数组，由于数组的特点，vector也具有以下特性：
a）、O(1)时间的快速访问；
b）、顺序存储，所以插入到非尾结点位置所需时间复杂度为O(n)，删除也一样；
c）、扩容规则：
当我们新建一个vector的时候，会首先分配给他一片连续的内存空间，如
std::vector<int> vec，当通过push_back向其中增加元素时，如果初始分配空间已满，就会引起vector扩容，其扩容规则跟编译器有关，1.5 倍或 2 倍扩容：
首先重新申请一个 1.5 / 2 倍大的内存空间；
然后将原空间的内容拷贝过来；
最后将原空间内容进行释放，将内存交还给操作系统
d）、注意事项：
根据vector的插入和删除特性，以及扩容规则，我们在使用vector的时候要注意，在插入位置和删除位置之后的所有迭代器和指针引用都会失效，同理，扩容之后的所有迭代器指针和引用也都会失效。
2、list deque
list的底层数据结构为双向链表，特点是支持快速的增删。内存地址不连续
queue为单向队列，为先入先出原则。由多个连续内存块构成，deque是 list 和 vector 的兼容
deque为双向队列，其对比queue可以实现在头尾两端高效的插入和删除操作
3、下面是选择顺序容器类型的一些准则
1. 如果我们需要随机访问一个容器则 vector 要比 list 好得多 。
2. 如果我们已知要存储元素的个数则 vector 又是一个比 list 好的选择。
3. 如果我们需要的不只是在容器两端插入和删除元素则list显然要比 vector 好
4. 除非我们需要在容器首部插入和删除元素否则 vector 要比 deque 好。
5. 如果只在容易的首部和尾部插入数据元素，则选择 deque.
6. 如果只需要在读取输入时在容器的中间位置插入元素，然后需要随机访问元素，则可考虑输入时将元素读入到一个 List容器，接着对此容器重新排序，使其适合顺序访问，然后将排序后的 list 容器复制到一个 vector 容器中
三、关联容器
1、map & multimap & unordered_map & unordered_multimap
map与multimap底层数据结构
- 有序的
- map 一对一 key-value
- multimap 多对多 key-value
- 区别在于，multimap允许关键字重复，而map不允许重复。
- 底层数据结构均为红黑树，关于红黑树的理解可以参考教你透彻了解红黑树一文。
- 根据红黑树的原理，map与multimap可以实现 O(lgn) 的查找，插入和删除。
- 红黑树提高了运行效率，但是因为每一个节点都需要额外保存父节点、孩子节点和红/黑性质，使得每一个节点都占用大量的空间
unordered_map 与unordered_multimap底层数据结构
- 无序的
- 底层实现为 hash table，因此其查找速度非常的快，理论( 理想无碰撞的情况下 ) 上达到了O(n)
- 存储方式 根据 散列值组织成桶 以允许通过它们的键值直接快速访问单个元素（具有常数平均时间复杂度）
- 每个桶保存零个或多个元素，容器的性能依赖于哈希函数的质量和桶的数量和大小
- 哈希表的建立比较耗费时间
【注】：mulitimap
如果multimap中有多个元素具有相同的关键字，则这些关键字在容器中会相邻存储
获取多个相同关键字对应值的方法 如下：
multimap<int, string> mMap; typedef multimap<int, string>::iterator int_multimap; // equal_range(key) 返回 key 对应的所有元素的起始和结束迭代器. pair<int_multimap, int_multimap> p = mMap.equal_range(4); for (int_multimap k = p.first; k != p.second; k++) { cout << k->second << endl; }//authors是一个multimap容器 string search_item("Alain"); int numbers=authors.count(search_item); auto it=authors.find(search_item); while(numbers) { cout<<iter->second<<endl; ++it; numbers--; }相关接口操作
1.桶接口
m.bucket_count() // 正在使用的桶的数目 m.max_bucket_count() // 容器能容纳的最多的桶的数量 m.bucket_size(n) // 第n个桶中有多少个元素 m.bucket(k) // 关键字为k的元素在哪个桶2.桶迭代
local_iterator // 可以用来访问桶中元素的迭代器类型 const_local_iterator // 桶迭代器的const版本 m.begin(n)、m.end(n) // 桶n的首元素迭代器和尾后迭代器（n是什么类型？） m.cbegin(n)、m.cend(n) // 与前两个函数类似，但返回const_local_iterator3.哈希策略
//每个桶的平均元素数量，返回float值 m.load_factor() //m试图维护的平均桶大小，返回float值，要求创建的新桶的load_factor<=max_load_factor m.max_load_factor() //重新存储，使得bucket_count>=n，且bucket_count>size/max_load_factor m.rehash(n) //重新存储，使得m可以保存n个元素且不必rehash m.reserve(n)
2、set & multiset & unordered_set & unordered_multiset
set 系与 map 系的区别
- map中存储的是<key-value>，而 set 可以理解为关键字即值，即只保存关键字的容器
set & multiset底层数据结构
- 红黑树，能实现O(lgn)的查找，插入，删除操作
unordered_set & unordered_multiset
- 底层实现为hash table
注：所有 有序 关联容器 数据是按 关键字的 字典顺序 进行存储存放的
四、其他
1、 priority_queue 优先级队列
优先级队列相当于一个有权值的单向队列queue，在这个队列中，所有元素是按照优先级排列的。
priority_queue根据 堆 的处理规则来调整元素之间的位置，关于堆的原理，可以参考堆；
根据堆的特性，优先级队列实现了取出最大最小元素时间复杂度为 O(1) ,对于插入和删除，其最坏情况为O(lgn)。
详细用法见 https://blog.csdn.net/xiaoquantouer/article/details/52015928
