C++ 集合底层实现

**C++集合底层实现**

在 C++ 中，集合是指一种可以存储多个元素的数据结构。集合通常用于存储一组相关的数据，例如一个人的联系人列表、一个应用程序的用户列表等。在本文中，我们将讨论 C++ 集合的底层实现。

**1. 数组**

最基本的集合是数组。数组是一种线性数据结构，它可以存储多个元素，每个元素都有一个唯一的索引（下标）。在 C++ 中，数组使用 `[]` 运算符来访问元素。

cppint arr[5] = {1,2,3,4,5};
cout << arr[0] << endl; // 输出1

**2. 启发式集合**

启发式集合（也称为散列集合）是一种使用哈希函数来存储和查找元素的集合。哈希函数将一个键值映射到一个特定的索引上。在 C++ 中，启发式集合通常使用 `std::unordered_map` 或 `std::unordered_set` 类来实现。

cpp#include <unordered_map>

int main() {
 std::unordered_map<int, int> map;
 map[1] =10; // 将键值1 映射到索引0 cout << map[1] << endl; // 输出10 return0;
}

**3. 链式集合**

链式集合是一种使用指针来存储和查找元素的集合。在 C++ 中，链式集合通常使用 `std::list` 类来实现。

cpp#include <list>

int main() {
 std::list<int> list;
 list.push_back(10); // 将元素10 添加到列表中 cout << list.front() << endl; // 输出10 return0;
}

**4. 栈**

栈是一种后进先出的集合。在 C++ 中，栈通常使用 `std::stack` 类来实现。

cpp#include <stack>

int main() {
 std::stack<int> stack;
 stack.push(10); // 将元素10 推入栈中 cout << stack.top() << endl; // 输出10 return0;
}

**5. 队列**

队列是一种先进先出的集合。在 C++ 中，队列通常使用 `std::queue` 类来实现。

cpp#include <queue>

int main() {
 std::queue<int> queue;
 queue.push(10); // 将元素10 添加到队列中 cout << queue.front() << endl; // 输出10 return0;
}

**6. 集合类**

在 C++ 中，集合通常使用 `std::set` 或 `std::multiset` 类来实现。这些类提供了一个有序的集合，并支持各种操作，如插入、删除和查找。

cpp#include <set>

int main() {
 std::set<int> set;
 set.insert(10); // 将元素10 添加到集合中 cout << set.find(10) << endl; // 输出10 return0;
}

**7. 多重集合**

多重集合是一种可以存储多个相同元素的集合。在 C++ 中，多重集合通常使用 `std::multiset` 类来实现。

cpp#include <multiset>

int main() {
 std::multiset<int> multiset;
 multiset.insert(10); // 将元素10 添加到多重集合中 cout << multiset.count(10) << endl; // 输出1 return0;
}

**8. 映射类**

映射类是一种可以存储键值对的集合。在 C++ 中，映射类通常使用 `std::map` 或 `std::unordered_map` 类来实现。

cpp#include <map>

int main() {
 std::map<int, int> map;
 map[1] =10; // 将键值1 映射到索引0 cout << map.find(1) << endl; // 输出10 return0;
}

**9. 无序映射类**

无序映射类是一种可以存储键值对的集合，但不保证有序。在 C++ 中，无序映射类通常使用 `std::unordered_map` 类来实现。

cpp#include <unordered_map>

int main() {
 std::unordered_map<int, int> map;
 map[1] =10; // 将键值1 映射到索引0 cout << map.find(1) << endl; // 输出10 return0;
}

**10. 多重映射类**

多重映射类是一种可以存储多个相同键值对的集合。在 C++ 中，多重映射类通常使用 `std::multimap` 类来实现。

cpp#include <multimap>

int main() {
 std::multimap<int, int> multimap;
 multimap.insert(std::make_pair(1,10)); // 将键值对 (1,10) 添加到多重映射中 cout << multimap.count(1) << endl; // 输出1 return0;
}

以上就是 C++ 集合的底层实现。集合是 C++ 中非常重要的数据结构，它们可以存储和操作大量的元素。在实际应用中，选择合适的集合类可以大大提高代码的效率和可读性。