代码随想录八股训练营第三十七天| C++

2024-09-07 17:44

本文主要是介绍代码随想录八股训练营第三十七天| C++,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

一、map和unorder_map的区别?

1.1.内部实现:

1.2.排序:

1.3.查找效率:

1.4.内存使用:

1.5.迭代器:

1.6.键的唯一性:

1.7.使用场景:

二、C++11 新特性有哪些?

2.1.std::map:

总结


前言

在现代软件开发中,选择合适的数据结构如 C++ 标准库中的 std::mapstd::unordered_map 对于优化性能和代码可维护性至关重要。同样,C++11 的新特性显著提升了编程的灵活性和效率。


一、map和unorder_map的区别?

在 C++ 标准库中,std::mapstd::unordered_map 都是关联容器,用于存储键值对,但它们在内部实现和性能特性上有所不同。以下是它们的主要区别:

1.1.内部实现:

  • std::map 是基于红黑树实现的,它是一种自平衡的二叉搜索树。
  • std::unordered_map 是基于哈希表实现的。

1.2.排序:

  • std::map 中的元素会根据键自动排序,通常是按照键的升序排列。
  • std::unordered_map 中的元素不会自动排序,元素的顺序是随机的,取决于哈希函数和冲突解决策略。

1.3.查找效率

  • std::map 的查找、插入和删除操作的时间复杂度通常是 O(log n),因为是基于树的结构。
  • std::unordered_map 的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度是 O(1),但在最坏情况下(比如哈希冲突很多时)可能会退化到 O(n)。

1.4.内存使用:

  • std::map 通常比 std::unordered_map 使用更多的内存,因为它需要额外的指针来维护树的结构。
  • std::unordered_map 通常使用较少的内存,因为它只需要存储元素和哈希桶。

1.5.迭代器:

  • std::map 的迭代器是双向迭代器,可以向前和向后遍历。
  • std::unordered_map 的迭代器是前向迭代器,只能向前遍历。

1.6.键的唯一性

  • 在 std::map 和 std::unordered_map 中,键都是唯一的,不允许有重复的键。

1.7.使用场景:

  • 当需要有序的键值对,或者需要频繁地进行范围查询时,std::map 是更好的选择。
  • 当需要快速的查找、插入和删除操作,并且不关心元素的顺序时,std::unordered_map 是更好的选择。

二、C++11 新特性有哪些?

C++11 是 C++ 语言的一个重要版本,它在 2011 年被正式批准为 ISO 标准。C++11 引入了许多新特性,旨在提高语言的表达能力、性能和安全性。以下是一些主要的 C++11 新特性:

2.1.std::map:

  • 自动类型推断(auto 关键字): 允许编译器自动推断变量的类型。
  • 范围基于的 for 循环: 提供了一种更简洁和直观的方式来遍历容器。
  • lambda 表达式: 允许在需要的地方定义匿名函数。
  • 智能指针: 引入了了 std::unique_ptr、std::shared_ptr和std::weak_ptr用于自动管理动态分配的内存。
  • 并发编程支持: 引入了入了线程库,包括 std::threadstd::mutexstd::lock 等。
  • 正则表达式: 通过<regex> 头文件提供了正则表达式的支持。
  • 初始化列表: 允许使用花括号 {} 来初始化对象。
  • 强类型枚举(enum class): 引入了强类型枚举,提高了枚举类型的安全性和可读性。
  • 右值引用和移动语义: 引入右值引用(使用 && 表示),支持移动语义,可以提高性能。
  • nullptr: 引入了 nullptr 作为空指针字面量的更安全替代。
  • 统一的初始化(统一的初始化语法): 允许使用花括号 {} 或者圆括号 () 来初始化对象。
  • 类型别名和模板别名(using 声明): 允许使用 using 声明来简化类型名。
  • 继承构造函数: 允许派生类继承基类的构造函数。
  • 委托构造函数: 允许在一个构造函数中调用另一个构造函数。
  • 变长模板参数: 允许模板函数和类接受任意数量的模板参数。
  • 静态断言(static_assert): 允许在编译时进行类型检查。
  • 属性(属性类): 允许定义属性类,用于封装数据和相关的操作。
  • 线程局部存储(thread_local 关键字): 允许定义线程局部变量。
  • 原子操作: 引入了原子类型和原子操作,用于无锁编程。
  • 文件系统库(C++17 引入,但通常与 C++11 一起使用): 提供了文件系统操作的接口。

总结

std::mapstd::unordered_map 根据应用需求的不同,各有优势;而 C++11 的新特性则为开发者提供了强大的工具,以应对各种编程挑战。

这篇关于代码随想录八股训练营第三十七天| C++的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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