一文带你深入了解Qt中的顺序容器类与关联容器类

目录

• 前言
• 1.顺序容器类
• 1.1QList
• 1.2QLinkedList
• 1.3QVector
• 1.4 QStack
• 1.5QQueue
• 2.关联容器类 
• 2.1QSet
• 2.2QMap
• 2.3QMultiMap 
• 2.4 QHash

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python速度，都是非常快的。

QiJzvFIList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.pujavascriptsh(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
eysQLis编程t<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() <<编程; 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。

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