一、STL無法實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
首先stl是一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)算法的集合。也就是說,stl是一種中間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)件的集合,stl包含最基本的組建是數(shù)組,這玩意已經(jīng)是一種相當(dāng)?shù)讓拥臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了。相當(dāng)于樂高里面的最基本的片片(這比喻可能不恰當(dāng),應(yīng)該int,float才是片片,stl應(yīng)該是至少拼成兩塊的片片)。
可以說只要有數(shù)組,其他的東西統(tǒng)統(tǒng)不要,我就可以通過寫相關(guān)算法表現(xiàn)任意高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。圖我也可以用數(shù)組表現(xiàn),哈希表我可以用數(shù)組表現(xiàn)。不過如果非要這么做,效率上可能會有點(diǎn)問題(很多高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用鏈表表現(xiàn)在有的情況下效率更好)就算存在一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)組不能表現(xiàn),我也可以通過數(shù)組,近似表現(xiàn)
這就是計算機(jī)數(shù)學(xué)的哲學(xué):任意概念,我都能夠通過數(shù)字化,近似表示,當(dāng)這種近似足夠精細(xì),我們可以認(rèn)為就是一個東西。所以個人認(rèn)為理論上不存在stl(或者說數(shù)組)實(shí)現(xiàn)不了的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
延伸閱讀:
二、C++STL提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1. Sequence Containers:維持順序的容器
(a). vector:
動態(tài)數(shù)組,是我們最常使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一,用于 O(1) 的隨機(jī)讀取。因?yàn)榇?/p>
部分算法的時間復(fù)雜度都會大于 O(n),因此我們經(jīng)常新建 vector 來存儲各種數(shù)據(jù)或中
間變量。因?yàn)樵谖膊吭鰟h的復(fù)雜度是 O(1),我們也可以把它當(dāng)作 stack 來用。
(b). list:
雙向鏈表,也可以當(dāng)作 stack 和 queue 來使用。由于 LeetCode 的題目多用 Node 來
表示鏈表,且鏈表不支持快速隨機(jī)讀取,因此我們很少用到這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。一個例外
是經(jīng)典的 LRU 問題,我們需要利用鏈表的特性來解決,我們在后文會遇到這個問題。
(c). deque:
雙端隊列,這是一個非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),既支持 O(1) 隨機(jī)讀取,又支持 O(1)
時間的頭部增刪和尾部增刪,不過有一定的額外開銷。
(d). array:
固定大小的數(shù)組,一般在刷題時我們不使用。
(e). forward_list:
單向鏈表,一般在刷題時我們不使用。
2. Container Adaptors:基于其它容器實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
(a). stack:
后入先出(LIFO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),默認(rèn)基于 deque 實(shí)現(xiàn)。stack 常用于深度優(yōu)先搜
索、一些字符串匹配問題以及單調(diào)棧問題。
(b). queue:
先入先出(FIFO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),默認(rèn)基于 deque 實(shí)現(xiàn)。queue 常用于廣度優(yōu)先
搜索。
(c). priority_queue:
最大值先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),默認(rèn)基于vector實(shí)現(xiàn)堆結(jié)構(gòu)。它可以在O(n log n)
的時間排序數(shù)組,O(log n) 的時間插入任意值,O(1) 的時間獲得最大值,O(log n) 的時
間刪除最大值。priority_queue 常用于維護(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并快速獲取最大或最小值。