Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

Στο παρακάτω διάγραμμα περιέχονται το σύνολο των containers που παρέχει η βιβλιοθήκη STL.

Οι containers της STL διακρίνονται στις εξής κατηγορίες:

• Sequence containers: Αποθηκεύουν τα δεδομένα σειριακά, οδηγώντας σε χρόνους αναζήτησης γραμμικούς στο μέγεθος του πλήθους των στοιχείων που είναι αποθηκευμένα. Παραδείγματα τέτοιων containers είναι
  • array: Πίνακας σταθερού μεγέθους το οποίο προσδιορίζεται κατά τη δήλωση του πίνακα.
  • vector: Πίνακας μεταβλητού μεγέθους. Παρέχει δυνατότητα εισαγωγής στοιχείων σε οποιαδήποτε θέση του πίνακα. Η εισαγωγή/διαγραφή στο/από το τέλος του πίνακα είναι πράξη σταθερού κόστους, ενώ η εισαγωγή σε ή η διαγραφή από ενδιάμεση θέση συνεπάγεται την αντιγραφή των αποθηκευμένων στοιχείων που βρίσκονται μετά από τη συγκεκριμένη εγγραφή κατά μία θέση. Το κόστος είναι ανάλογο του μήκους αυτού.
  • dequeue: Πρόκειται για την γνωστή διπλοουρά που επιτρέπει την γρήγορη ένθεση και διαγραφή από την αρχή και το τέλος της ουράς. Για την εισαγωγή ή διαγραφή από ενδιάμεση θέση απαιτείται η αντιγραφή των στοιχείων που βρίσκονται πριν ή μετά τη συγκεκριμένη θέση κατά μία θέση. Όπως και στην κλάση vector το κόστος είναι ανάλογο του μήκους αυτού.
  • list: Πρόκειται για διπλά συνδεδεμένη λίστα. Η λίστα δίνει την δυνατότητα διάτρεξης της δομής και προς τις δύο κατευθύνσεις, την εισαγωγή σε συγκεκριμένη θέση ή την διαγραφή στοιχείου από συγκεκριμένη θέση (δείτε σε αντιδιαστολή τη forward_list). Το κόστος αναζήτησης είναι ανάλογο των στοιχείων που είναι αποθηκευμένα στη λίστα, ενώ το κόστος εισαγωγής στοιχείου και διαγραφής στοιχείου είναι σταθερό. Η επιπλέον ευελιξία που παρέχεται σε σχέση με την forward list, έχει ως κόστος την διαχείριση ενός επιπλέον δείκτη σε κάθε κόμβο της λίστας.
  • forward_list: Πρόκειται για απλά συνδεδεμένη λίστα. Η λίστα δίνει την δυνατότητα διάτρεξης της δομής μόνο προς τη μία κατεύθυνση (από την αρχή προς το τέλος). Για την εισαγωγή και διαγραφή θα πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζουμε τον προηγούμενο κόμβο (θέση). Το κόστος αναζήτησης είναι ανάλογο των στοιχείων που είναι αποθηκευμένα στη λίστα, ενώ το κόστος εισαγωγής στοιχείου και διαγραφής στοιχείου είναι σταθερό.
• Container Adapters: Χρησιμοποιούν εσωτερικά ένα sequence container για να υλοποιήσουν την λειτουργικότητα τους. Οι βασικές κλάσεις είναι οι εξής:
  • stack: Υλοποιεί μία δομή Last-In-First-Out (LIFO) με την βοήθεια ενός vector ή deque.
  • queue: Υλοποιεί μία δομή First-In-First-Out (FIFO) με την βοήθεια ενός deque.
  • priority_queue: Υλοποιεί μία ουρά προτεραιότητας. Προκειμένου να επιτευχθεί η προτεραιότητα κατά την εισαγωγή και διαγραφή στοιχείου εφαρμόζεται ο αλγόριθμος make_heap για την επίτευξη σωρού με λογαριθμικό κόστος στο μέγεθος των αποθηκευμένων στοιχείων της δομής.
• Associative Containers: Πρόκειται για δομές που τα στοιχεία εισάγονται ταξινομημένα σε αύξουσα σειρά. Η αποθήκευση γίνεται σε ένα ισοζυγισμένο δέντρο αναζητήσεως (π.χ.Red–black_tree) και ο χρόνος αναζήτησης, εισαγωγής και διαγραφής είναι λογαριθμικός στο μέγεθος των αποθηκευμένων στοιχείων. Διακρίνονται σε sets που είναι σύνολα από μοναδικά στοιχεία-κλειδιά και maps που είναι σύνολα από απεικονίσεις μοναδικών στοιχείων-κλειδιών σε τιμές. Παραλλαγές των παραπάνω κλάσεων είναι τα multiset και multimap όπου δίνεται η επιπλέον δυνατότητα αποθήκευσης περισσότερων του ενός ίδιων κλειδιών στην υφιστάμενη δομή.
• Unordered Associative Containers: Δομές ανάλογες με τους Associative Containers με την διαφορά ότι η αποθήκευση δεν γίνεται σε ισοζυγισμένο δέντρο αναζητήσεως, αλλά σε πίνακα κατακερματισμού (Hash_table). Για τον λόγο αυτό, τα στοιχεία δεν αποθηκεύονται ταξινομημένα, αλλά με “τυχαία” σειρά. Η σειρά διάτρεξης τους αντιστοιχεί στη σειρά που τα κλειδιά είναι αποθηκευμένα στον πίνακα κατακερματισμού. Ο μέσος χρόνος αναζήτησης, εισαγωγής και διαγραφής είναι σταθερός στο μέγεθος των αποθηκευμένων στοιχείων. Οι κλάσεις unordered_set και unordered_map επιτρέπουν την αποθήκευση μοναδικών κλειδιών, ενώ οι δομές unordered_multiset και unordered_multimap επιτρέπουν την αποθήκευση περισσότερων του ενός ιδίων στοιχείων-κλειδιών στη δομή.