一文带你深入了解Qt中的顺序容器类与关联容器类

前言

众所周知，C++中存在很多容器类。同样，Qt中也有很多容器类，而且Qt中的容器类在存取速度、内存开销等方面进行了优化，使用起来更轻量级、更便捷还有很重要的一点--它们是线程安全的。

具体介绍容器之前，先要了解 Qt容器的一个特性。Qt容器类都是基于模板的类，比如常用的OList<T>，这里的T表示的就是具体的类型，而且必须是可赋值的数据类型。这意味着该数据类型必须提供一个默认的构造函数、赋值构造函数和赋值运算符。所以，像int、double、QString、QTime等类型可以存储到容器中，而QObiect及其他一些子类如QWidget、QDialog等无法直接存储到容器中，但是可以使用指针类型进行替代，如OList<OButton*>list。

基于不同的底层数据结构，可以将容器类分为两类:顺容器类和关联容器类。

1.顺序容器类

Qt中的顺序容器类有QList、QLinkedList、QVector、QStack和QQueue，每个类中都有大量的API。在讲解的时候，只重点介绍比较有代表性的，对于其他更多API的用法，可以查阅官方帮助文档来进行拓展。

1.1QList

QList是十分常用的容器类，它是以数组列表的形式实现的，可以理解为它就是C中的数组。QList以索引的方式对数据项进行访问，其查找数据速度以及在尾部操作数据的速度，都是非常快的。

QList中用于添加、插人、查询、替换、移动、删除数据项的函数有append()、prepend()、insert()、contains()、replace()、move()、swap()、removeAt()removeFirst(、removeLast()和clear()等:

OList<QString> list;
// 添加元素
list.append("one");
list << "Two" << "Four";
list.insert(2,"Three");
//根据索引值访问元素
Rstring v=list[0]
//等价于
list.at(0)
// 查询元素
bool has = list.contains("one");
// 替换
list.replace(0,"zero");
// 交换
list.swap(0,1);
// 移动
list.move(0,1);
// 删除
list.removeat(0)list.removeLast();
list.clear();

1.2QLinkedList

QLinkedList是链式列表，其数据项基于非连续内存存储，也就是数据结构中的链式存储，鉴于该特点，其插入和删除数据的效率非常高。

相关API的用法同QList几乎一致，不赘述。有一点需要注意，QLinkedList不提供基于索引值的对外接口。

1.3QVector

QVector<T>是一个提供动态数组的模板类

QVector 是 Qt 的通用容器类之一。它将其数据项存储在相邻的内存位置，并提 供 基 于 索 引 的 快 速 访 问。QVector 提 供 了 与 QList 类 似 的 API 和 功 能， 同 样 不赘述。但有一点需要注意，QVector<T> 通常比 QList<T> 具有更好的性能，因为 QVector<T> 总是将其数据项存储在内存中。

1.4 QStack

Stack 是提供类似于堆栈的后进先出（Last In First Out, LIFO）操作的容器类，主要提供了 push() 和 pop() 两个接口函数。

#include <QStack>
QStack<int> stack;
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
while (!stack.isEmpty())
// 基于后进先出的规则，会输出 3 2 1
cout << stack.pop() << endl;

1.5QQueue

QQueue 是提供类似于队列先进先出（First In First Out, FIFO）操作的容器类。主要提供了 enqueue() 和 dequeue() 两个接口函数。

QQueue<int> queue;
queue.enqueue (1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue (3);
while (!queue.isEmpty())
// 基于先进先出的规则，会输出 1 2 3
qDebug() << queue.dequeue() << endl

2.关联容器类 

2.1QSet

QSet 是基于散列表的集合模板类。作为一个简单的容器，它跟 QList 很像，不过有一点需要特别注意，由于它底层的数据结构是基于散列表的，存储进来的数据是无序的。对于散列，有一个很重要的尝试就是，可以在散列表中非常快地查找到目标值。还有一点需要注意，QSet 内部是用 QHash 实现的。

QSet<QString>set;
// 添加
set << "A" << "B" << "C";
// 插入
set.insert("D");
// 每次输出，元素顺序都不同，因为 hash 值每次都不同
qDebug() << set;qDebug() << set.count();
// 判断
if (!set.isEmpty() && set.contains("D")){
    set.remove("D");
}
qDebug() << set;
// 获取所有值
QList<QString>list = set.values();
qDebug() << list;
// 转换成 
QListlist = set.toList();
qDebug() << list

2.2QMap

QMap<Key, T> 以映射的方式完成数据存储，Key 对应 T，成对出现。对于 Key的类型，一般情况下使用 QString 来表示，因为它有一个硬性要求，就是 Key 必须是可进行哈希运算的。QMap 存储数据会按照键的顺序，这是因为在底层采用了哈希表 + 链表的组合结构，这会导致存取速度下降。如果只看中速度而不在乎存储顺序，可以使用 QHash。

QMap<QString,int> map;
// 添加数据
map["one"] = 1;
map["two"] = 2;
// 插入数据
map.insert("three",3);
qDebug() << map;
// 通过 key 获取对应的数据
int num = map["one"];
qDebug() << num;
// 通过 key 获取对应数据的其他方式
num = map.value("two");
qDebug() << num;
// 根据 key 删除数据
map.remove("one");
// 根据 key 获取对应的值，如果没有这个 key，则得到后边给出的默认值
num = map.value("one",0);
qDebug() << num;
// 获取所有的 k
eysQList<QString>keys = map.keys();
qDebug() << keys;
// 获取所有的 
valuesQList<int> values = map.values();
qDebug() << values

2.3QMultiMap 

MultiMap 是 QMap 的子类，是用于处理多值映射的便利类。多值映射就是一个键可以对应多个值。QMap 正常情况下不允许多值映射，除非使用QMap::insertMulti() 添加键值对。基于继承关系的存在，QMap 的大多数函数在 QMultiMap 都是可用的， 但是有几个特殊的函数需要关注QMultiMap::insert() 等效于 QMap::insertMulti()，QMultiMap::replace() 等效于 QMap::insert()。

QMultiMap<QString, int> map1, map2, map3;
map1.insert("A", 10);
// 再次插入键值对，等于是字典中有两个键值对
map1.insert("A", 20); // map1.size() == 2
qDebug() << map1;
map2.insert("A", 30); // map2.size() == 1
qDebug() << map2;
// 支持 + 完成拼接
map3 = map1 + map2; // map3.size() == 3
qDebug() << map3;
// 只能得到最新插入的值，而且不支持以 d[key] 的方式访问数据
qDebug() << map3.value("A")

2.4 QHash

QHash 是基于散列表来实现字典功能的模板类，QHash<Key,T> 存储的键值对具有非常快的查找速度。QHash 与 QMap 的功能和用法相似，区别在于以下几点。

QHash 比 QMap 的查找速度快。

在 QMap 上遍历时，数据项是按照键排序的，而 QHash 的数据项是按照任意顺序排列的。

QMap 的键必须提供“<”运算符，QHash 的键必须提供“==”运算符和一个名称为 qHash() 的全局散列函数。

到此这篇关于一文带你深入了解Qt中的顺序容器类与关联容器类的文章就介绍到这了,更多相关Qt容器类内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！