QT学习笔记（八）：顺序容器和关联容器

一、前言
二、容器介绍
- 2.1 顺序容器
- 2.2 关联容器
二、顺序容器示例
三、关联容器

一、前言

在Qt库中为我们提供了一系列的基于模板的容器类(container classes)。这些类可以被用来存储特定类型的项(items)。例如，如果你需要一个大小可以变得QString数组，那么可以使用QVector。

与STL中的容器类相比：这些容器类都是隐式共享的，可重入的，并且在速度上进行了优化，内存占用少，内联代码扩展少，从而可以产生更小的可执行文件。此外，当他们被用作只读容器时，还是线程安全的。
如果不熟悉STL或者更喜欢使用QT 方式来进行编程，那么久可以使用这些容器来代替STL的类。

二、容器介绍

2.1 顺序容器

Qt中的容器和STL中的类似，也分为序列式容器和关联式容器。
顺序容器：是指容器中的数据在内存空间中都为一个接一个的线性存储。
如：QList、QLinkedList、QVector、QStack、QQueue…

2.2 关联容器

除了序列式容器，Qt中还提供了关联式容器：因为这些容器储存的是<键，值>对，比如QMap<Key,T>,所以称为关联容器。
如：QMap，QMultiMap，QHash，QMultiHash，QSet…
"Multi"容器又支持一个key可以关联多个value。"Hash"容器通过使用一个hash函数而不是二分搜索提供了更快速的查找操作。

我们常用的顺序容器类的总结在下表中：

类	介绍
QList< T >	这是最通用的一个容器类。它里面存储了给定类型T的一个列表，这个列表可以使用下标来访问。其实，在底层QList被实现为一个数组，确保基于下标的访问非常快速。可以使用QList::append()和QList::prepend()向链表的两端添加元素，或者使用QList::insert()在链表的中间插入元素。并且，和其他容器相比，更重要的是，QList在可执行文件中展开的代码量是非常少的，是经过高度优化的。QStringList就继承自QList。
QLinkedList< T >	这个容器类类似于QList，只不过它是使用迭代器来访问，而不是下标。当从中间插入时，它的效率比QList还要高。并且，它有更好的迭代器语义。即指向QLinkedList中某个元素的迭代器，只有该元素存在就会一直保持有效，而指向QList中某元素的迭代器，在向QList进行任意插入或删除时都会导致该迭代器失效。
QVector< T >	这个容器类会在一块相邻的内存中存储一个给定类型的值的数组。在一个vector的前端或中间插入是非常慢的，因为这会导致大量现存的元素移动以为新的元素腾出位置。
QStack< T >	这个容器类继承自QVector，提供了“先入后出”的语义。
QQueue< T >	这个容器类继承自QList，提供了“先入先出”的语义。
QSet< T >	这个容器类提供了不允许有重复值的集合，提供快速的查找效率。
QMap<Key, T>	这个容器类提供了一个字典形式的容器，它会将Key类型的值映射到T类型的value上。通常情况下，每一个key只关联一个值。并且，QMap会按Key的顺序存储相应的值；所以，如果不关心元素的存储顺序，QHash是一个更好的选择。
QMaultiMap<Key, T>	这个容器类继承自QMap，提供了多值的字典，也就是说，该容器中的一个key可以关联多个值。
QHash<Key, T>	这个容器类的API和QMap几乎一样，但它提供了更快速的查找操作。并且，该类会按任意的顺序存储值。
QMultiHash<Key, T>	这个容器类继承自QHash，提供了多值hash表。

二、顺序容器示例

QList 是最常用的容器类，尽管它在底层被实现为一个array-list，但它为我们提供了非常快速的添加操作，包括在头部添加和在尾部添加。当然，如果你确实需要一个linked-list，可以使用QLinkedList ，如果你想确保你的元素占用连续的内存空间，可以使用QVector。而QStack和QQueue是两个提供了LIFO和FIFO语义的方便类。
QList 提供下标索引方式访问数据项，如同数组一样，也提供 at() 函数，例如：

QList<QString> list;
list << "one" << "two" << "three";
QString str1=list[1]; //str1=="two"
QString str0=list.at(0); //str0=="one"

QT 控制台程序，QList类相关操作示例：

#include <QCoreApplication>
#include <QList>
#include <QDebug>
int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication a(argc, argv);QList<QString> list;list << "aa" << "bb" << "cc"; // 插入项目if(list[1] == "bb") list[1] = "ab";list.replace(2, "bc");        // 将“cc”换为“bc”qDebug() << "the list is: ";  // 输出整个列表for(int i=0; i<list.size(); ++i){qDebug() << list.at(i);   // 现在列表为aa ab bc}list.append("dd");            // 在列表尾部添加list.prepend("mm");           // 在列表头部添加QString str = list.takeAt(2); // 从列表中删除第3个项目，并获取它qDebug() << "at(2) item is: " << str;qDebug() << "the list is: ";for(int i=0; i<list.size(); ++i){qDebug() << list.at(i);   // 现在列表为mm aa bc dd}list.insert(2, "mm");         // 在位置2插入项目list.swap(1,3);               // 交换项目1和项目3qDebug() << "the list is: ";for(int i=0; i<list.size(); ++i){qDebug() << list.at(i);   // 现在列表为mm bc mm aa dd}qDebug() << "contains 'mm' ?" << list.contains("mm");     // 列表中是否包含“mm”qDebug() << "the 'mm' count: " << list.count("mm");     // 包含“mm”的个数// 第一个“mm”的位置，默认从位置0开始往前查找，返回第一个匹配的项目的位置qDebug() << "the first 'mm' index: " << list.indexOf("mm");// 第二个“mm”的位置，我们指定从位置1开始往前查找qDebug() << "the second 'mm' index: " << list.indexOf("mm", 1);return a.exec();
}

运行结果：

三、关联容器

QT 控制台程序，QMap类相关操作示例：

#include <QCoreApplication>
#include <QMap>
#include <QMultiMap>
#include <QDebug>
int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication a(argc, argv);QMap<QString, int> map;map["one"] = 1;          // 向map中插入("one",1)map["three"] = 3;map.insert("seven", 7);   // 使用insert()函数进行插入// 获取键的值，使用“[ ]”操作符时如果map中没有该键，那么会自动插入int value1 = map["six"];qDebug() << "value1:" << value1;qDebug() << "contains 'six' ?" << map.contains("six");// 使用value()函数获取键的值，这样当键不存在时不会自动插入int value2 = map.value("five");qDebug() << "value2:" << value2;qDebug() << "contains 'five' ?" << map.contains("five");// 当键不存在时，value()默认返回0，这里可以设定该值，比如这里设置为9int value3 = map.value("nine", 9);qDebug() << "value3:" << value3;// map默认是一个键对应一个值，如果重新给该键设置了值，那么以前的会被擦除map.insert("ten", 10);map.insert("ten", 100);qDebug() << "ten: " << map.value("ten");// 可以使用insertMulti()函数来实现一键多值，然后使用values()函数来获取值的列表map.insertMulti("two", 2);map.insertMulti("two", 4);QList<int> values = map.values("two");qDebug() << "two: " << values;// 也可以使用QMultiMap类来实现一键多值QMultiMap<QString, int> map1, map2, map3;map1.insert("values", 1);map1.insert("values", 2);map2.insert("values", 3);// 可以进行相加，这样map3的“values”键将包含2,1,3三个值map3 = map2 + map1;QList<int> myValues = map3.values("values");qDebug() << "the values are: ";for (int i=0; i<myValues.size(); ++i) {qDebug() << myValues.at(i);}return a.exec();
}

运行结果：