In quale scenario utilizzo un contenitore STL particolare?

Ho letto sui contenitori STL nel mio libro su C ++, in particolare la sezione sulla STL e sui suoi contenitori. Ora capisco che ognuno di loro ha le proprie proprietà specifiche e sono vicino a memorizzarli tutti ... Ma ciò che non afferro ancora è in quale scenario viene usato ciascuno di essi.

Qual è la spiegazione? Il codice di esempio è molto preferito.

Questo cheat sheet fornisce un riassunto abbastanza buono dei diversi contenitori.

Vedi il diagramma di flusso in basso come guida su cui utilizzare in diversi scenari di utilizzo:

_{Creato da David Moore e concesso in licenza CC BY-SA 3.0}

Ecco un diagramma di flusso ispirato alla versione di David Moore (vedi sopra) che ho creato, che è aggiornato (principalmente) con il nuovo standard (C ++ 11). Questa è solo la mia opinione personale, non è indiscutibile, ma ho pensato che potesse essere utile a questa discussione:

Risposta semplice: usa std::vectorper tutto a meno che tu non abbia una vera ragione per fare diversamente.

Quando trovi un caso in cui stai pensando "Accidenti, std::vectornon funziona bene qui a causa di X", vai sulla base di X.

Guarda Effective STL di Scott Meyers. È bravo a spiegare come utilizzare STL.

Se vuoi memorizzare un numero determinato / indeterminato di oggetti e non ne eliminerai mai uno, allora un vettore è quello che vuoi. È la sostituzione predefinita per un array C e funziona come uno, ma non trabocca. Puoi anche impostare le sue dimensioni in anticipo con reserve ().

Se vuoi memorizzare un numero indeterminato di oggetti, ma li aggiungerai e li cancellerai, allora probabilmente vorrai un elenco ... perché puoi eliminare un elemento senza spostare alcun elemento seguente - a differenza del vettore. Tuttavia, richiede più memoria di un vettore e non è possibile accedere in sequenza a un elemento.

Se vuoi prendere un gruppo di elementi e trovare solo i valori univoci di quegli elementi, leggerli tutti in un set lo farà e li ordinerà anche per te.

Se hai molte coppie chiave-valore e vuoi ordinarle per chiave, una mappa è utile ... ma conterrà solo un valore per chiave. Se hai bisogno di più di un valore per chiave, potresti avere un vettore / elenco come valore nella mappa o utilizzare una multimappa.

Non è nell'STL, ma è nell'aggiornamento TR1 dell'STL: se hai molte coppie chiave-valore che cercherai per chiave e non ti interessa il loro ordine, potresti vuoi usare un hash - che è tr1 :: unordered_map. L'ho usato con Visual C ++ 7.1, dove si chiamava stdext :: hash_map. Ha una ricerca di O (1) invece di una ricerca di O (log n) per la mappa.

Ho riprogettato il diagramma di flusso per avere 3 proprietà:

1. Penso che i contenitori STL siano divisi in 2 classi principali. I contenitori di base e quelli sfruttano i contenitori di base per attuare una politica.
2. Inizialmente il diagramma di flusso dovrebbe dividere il processo decisionale per le principali situazioni su cui dovremmo decidere e quindi elaborare ogni caso.
3. Alcuni contenitori estesi hanno la possibilità di scegliere diversi contenitori base come loro contenitore interno. Il diagramma di flusso dovrebbe considerare le situazioni in cui è possibile utilizzare ciascuno dei contenitori di base.

Il diagramma di flusso:

Maggiori informazioni fornite in questo link .

Un punto importante solo brevemente accennato finora, è che se si richiede memoria contigua (come una matrice C figura), allora è possibile utilizzare solo vector, arrayo string.

Utilizzare arrayse la dimensione è nota al momento della compilazione.

Utilizzare stringse è necessario solo lavorare con tipi di carattere e è necessaria una stringa, non solo un contenitore per uso generico.

Utilizzare vectorin tutti gli altri casi ( vectordovrebbe comunque essere la scelta predefinita del contenitore nella maggior parte dei casi).

Con tutti e tre questi è possibile utilizzare la data()funzione membro per ottenere un puntatore al primo elemento del contenitore.

Tutto dipende da cosa vuoi conservare e cosa vuoi fare con il contenitore. Ecco alcuni esempi (molto non esaustivi) per le classi di container che tendo a utilizzare maggiormente:

vector: Layout compatto con sovraccarico di memoria minimo o nullo per oggetto contenuto. Efficiente da ripetere. Aggiungere, inserire e cancellare può essere costoso, in particolare per oggetti complessi. Economico per trovare un oggetto contenuto in base all'indice, ad esempio myVector [10]. Usa dove avresti usato un array in C. Buono dove hai molti oggetti semplici (es. Int). Non dimenticare di usare reserve()prima di aggiungere molti oggetti al contenitore.

list: Sovraccarico di memoria ridotto per oggetto contenuto. Efficiente da ripetere. Aggiungi, inserisci e cancella sono economici. Usa dove avresti usato un elenco collegato in C.

set(e multiset): sovraccarico di memoria significativo per oggetto contenuto. Utilizzare dove è necessario scoprire rapidamente se quel contenitore contiene un determinato oggetto o unire i contenitori in modo efficiente.

map(e multimap): sovraccarico di memoria significativo per oggetto contenuto. Utilizzare dove si desidera memorizzare coppie chiave-valore e cercare rapidamente i valori per chiave.

Il diagramma di flusso sul cheat sheet suggerito da zdan fornisce una guida più esaustiva.

Una lezione che ho imparato è: prova a racchiuderlo in una classe, poiché cambiare il tipo di contenitore in una bella giornata può portare grandi sorprese.

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

Non costa molto in anticipo e consente di risparmiare tempo nel debug quando si desidera interrompere ogni volta che qualcuno esegue l'operazione x su questa struttura.

Venendo a selezionare la struttura dati perfetta per un lavoro:

Ogni struttura di dati fornisce alcune operazioni, che possono variare in base alla complessità temporale:

O (1), O (lg N), O (N), ecc.

In sostanza, devi provare a indovinare meglio quali operazioni verranno eseguite di più e utilizzare una struttura di dati che ha tale operazione come O (1).

Semplice, no (-:

Ho ampliato il fantastico diagramma di flusso di Mikael Persson . Ho aggiunto alcune categorie di contenitori, il contenitore di array e alcune note. Se desideri la tua copia, ecco il disegno di Google. Grazie, Mikael per aver fatto le basi! Selettore contenitore C ++

Ho risposto a questa domanda in un'altra domanda che è contrassegnata come duplice di questa. Ma penso che sia bello fare riferimento ad alcuni buoni articoli riguardanti la decisione di scegliere un contenitore standard.

Come ha risposto @David Thornley, std :: vector è la strada da percorrere se non ci sono altre esigenze speciali. Questo è il consiglio dato dal creatore di C ++, Bjarne Stroustrup in un blog del 2014.

Ecco il link per l'articolo https://isocpp.org/blog/2014/06/stroustrup-lists

e citare da quello,

E, sì, la mia raccomandazione è di usare std :: vector di default.

Nei commenti, l'utente @NathanOliver fornisce anche un altro buon blog, che ha misurazioni più concrete. https://baptiste-wicht.com/posts/2012/12/cpp-benchmark-vector-list-deque.html .