C++ STL 常用容器核心用法解析

Deque 可视为加强版 Vector，功能强大但常数因子较大，实际使用中不如 Vector 频繁。它支持两端高效插入和删除。

Set 与 Map 系列

Set / Multiset

基于平衡二叉树（红黑树）实现，动态维护有序序列。

• Set: 不包含重复元素。
• Multiset: 允许重复元素。
• 复杂度: 所有操作均为 O(log n)。
• 迭代器: 支持 ++/-- 查找前驱后继。
• 查找: lower_bound(x) 返回大于等于 x 的最小值迭代器；upper_bound(x) 返回大于 x 的最小值迭代器。

Map / Multimap

键值对容器，功能与 Set 类似。

• insert(): 插入 pair 或 key-value。
• find(): 查找元素。
• erase(): 支持通过迭代器或 key 删除。
• 注意: Multimap 不支持直接使用 [] 操作符修改值。

Unordered 系列容器

包括 unordered_set, unordered_map, unordered_multiset, unordered_multimap。

这些容器基于哈希表实现，与上述有序容器操作几乎一致，但有显著区别：

• 无序性: 不保证元素顺序。
• 复杂度: 增删改查平均时间复杂度为 O(1)。
• 限制: 不支持 lower_bound/upper_bound，也不支持迭代器的 ++/-- 操作。

核心 API 速查

// Vector
vector<int> v;
v.size(); v.empty(); v.clear();
v.push_back(1); v.pop_back();

// Pair
pair<int, int> p = {1, 2};
p.first; p.second;

// String
string s = "hello";
s.size(); s.substr(0, 3);

// Queue & Stack
queue<int> q; q.push(1); q.pop();
stack<int> st; st.push(1); st.pop();

// Priority Queue (Min Heap)
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq;
pq.push(1); pq.top();

// Set & Map
set<int> s; s.insert(1); s.find(1);
map<int, string> m; m[1] = "a";

// Unordered
unordered_map<int, int> um;
um[1] = 10; // O(1) average

掌握这些容器的特性与适用场景，能显著提升代码效率与可读性。在实际开发中，根据是否需要有序、是否允许重复以及性能要求选择合适的容器是关键。