C++容器list、vector、map、set区别与用法详解

C++容器是C++标准库提供的一些数据结构，包括vector、list、map、set等。这些容器在我们编写代码时，经常会被用到。针对不同的应用场景，我们会选择不同的容器。本文将对C++中常用的四种容器：list、vector、map、set做一个详细介绍，分别介绍其区别和用法。

List

list是C++标准库中的一个双向链表容器，它支持大部分的双向链表操作，包括随机访问、插入和删除等操作。由于它是双向链表，所以插入和删除元素时的效率比vector要高。

创建list容器

#include <list>

std::list<int> myList; //声明一个空的int型list

插入元素

list容器支持在任意位置插入元素，可以使用push_back()、push_front()、insert()等方法插入元素。

#include <list>
#include <iostream>

int main(){
    std::list<int> myList; 
    myList.push_back(1);  //尾部插入1
    myList.push_back(2);  //尾部插入2
    myList.push_front(0); //头部插入0
    auto it = myList.begin();
    it++; //指向1
    myList.insert(it, -1); //在1前面插入-1
    for(auto i:myList)  //遍历输出
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：0 -1 1 2

删除元素

可以使用pop_back()、pop_front()、erase()等方法删除元素。

#include <list>
#include <iostream>

int main(){
    std::list<int> myList; 
    myList.push_back(1);  //尾部插入1
    myList.push_back(2);  //尾部插入2
    myList.push_front(0); //头部插入0
    auto it = myList.begin();
    it++; //指向1
    myList.erase(it); //删除1
    for(auto i:myList)  //遍历输出
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：0 2

Vector

vector是C++标准库中的一个可变长的数组容器，它在数组元素的访问上具有类似于普通数组的优点，但又可以动态地增减容量，这使得它非常适合于需要高效率的数据存储和使用的场合。

创建vector容器

#include <vector>

std::vector<int> myVector; //声明一个空的int型vector

插入元素

vector容器支持在任意位置插入元素，可以使用push_back()、push_front()、insert()等方法插入元素。

#include <vector>
#include <iostream>

int main(){
    std::vector<int> myVector; 
    myVector.push_back(1);  //尾部插入1
    myVector.push_back(2);  //尾部插入2
    myVector.push_front(0); //头部插入0(不支持)
    auto it = myVector.begin();
    it++; //指向1
    myVector.insert(it, -1); //在1前面插入-1
    for(auto i:myVector)  //遍历输出
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：0 -1 1 2

删除元素

可以使用pop_back()、erase()等方法删除元素。

#include <vector>
#include <iostream>

int main(){
    std::vector<int> myVector; 
    myVector.push_back(1);  //尾部插入1
    myVector.push_back(2);  //尾部插入2
    auto it = myVector.begin();
    it++; //指向1
    myVector.erase(it); //删除1
    for(auto i:myVector)  //遍历输出
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：1

Map

map是C++标准库中的一个关联数组容器，它可以将任何一种数据类型映射到另一种数据类型，使用一个类似于数组下标的方式进行访问。

创建map容器

#include <map>

std::map<int, std::string> myMap; //声明一个int型到std::string型的map

插入元素

map容器支持键-值插入。

#include <map>
#include <iostream>

int main(){
    std::map<int, std::string> myMap; 
    myMap[0] = "zero"; //插入键0,值为"zero"
    myMap.insert(std::make_pair(1, "one")); //插入键1,值为"one"
    for(auto i:myMap)  //遍历输出
        std::cout << i.first << ' ' << i.second << std::endl;
    return 0;
}

输出：

0 zero
1 one

删除元素

可以使用erase()方法删除元素。

#include <map>
#include <iostream>

int main(){
    std::map<int, std::string> myMap; 
    myMap[0] = "zero"; //插入键0,值为"zero"
    myMap[1] = "one";  //插入键1,值为"one"
    auto it = myMap.find(1); //定位键为1的元素
    myMap.erase(it); //删除键为1的元素
    for(auto i:myMap)  //遍历输出
        std::cout << i.first << ' ' << i.second << std::endl;
    return 0;
}

输出：

0 zero

Set

set是C++标准库中的一个集合容器，它对集合中的元素进行排序，并且去除重复元素。set中的元素不可以通过下标进行访问。

创建set容器

#include <set>

std::set<int> mySet; //声明一个空的int型set

插入元素

set容器使用insert()方法插入元素。

#include <set>
#include <iostream>

int main(){
    std::set<int> mySet; 
    mySet.insert(2); //插入2
    mySet.insert(1); //插入1
    mySet.insert(3); //插入3
    mySet.insert(1); //插入重复元素1
    for(auto i:mySet)  //遍历输出
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：1 2 3

删除元素

可以使用erase()方法删除元素。

#include <set>
#include <iostream>

int main(){
    std::set<int> mySet; 
    mySet.insert(2); //插入2
    mySet.insert(1); //插入1
    mySet.insert(3); //插入3
    mySet.erase(1); //删除1
    for(auto i:mySet)  //遍历输出
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：2 3

小结

本文介绍了C++标准库中常用的四种容器：list、vector、map、set。它们分别适用于不同的应用场景，灵活使用可以帮助我们编写高效率的代码。具体实用时根据需求选择容器即可。