2026年C编程语言面试题及STL容器应用详解

2026年C+编程语言面试题及STL容器应用详解一、选择题（每题2分，共10题）1.在C++中，以下哪个STL容器最适合用于实现快速插入和删除操作？A.vectorB.listC.mapD.set2.以下哪个STL容器提供了对元素进行有序存储的功能？A.vectorB.dequeC.setD.unordered_set3.当需要从多个容器中获取元素时，以下哪个STL容器最适合？A.vectorB.listC.priority_queueD.tuple4.以下哪个STL容器支持迭代器的随机访问？A.listB.forward_listC.dequeD.alloftheabove5.在C++中，以下哪个STL容器适用于实现LRU（最近最少使用）缓存？A.vectorB.listC.mapD.unordered_map二、填空题（每空1分，共5空）1.在C++中，_________是一个关联容器，它存储键值对，并保持键的有序性。2.以下STL容器的迭代器是双向迭代器：_________。3.在C++中，_________是一个无序关联容器，它存储键值对，并允许快速访问。4.以下STL容器的元素按照优先级排列：_________。5.在C++中，_________是一个序列容器，它支持快速插入和删除操作。三、简答题（每题5分，共4题）1.请简述C++中vector和list容器的区别，并说明在什么场景下使用哪种容器更合适。2.请解释C++中map和set容器的区别，并说明在什么场景下使用哪种容器更合适。3.请简述C++中unordered_map和map容器的区别，并说明在什么场景下使用哪种容器更合适。4.请解释C++中priority_queue容器的特点，并说明在什么场景下使用该容器更合适。四、编程题（每题10分，共2题）1.编写一个C++程序，使用STL容器实现一个简单的LRU缓存。缓存最多存储3个元素，当新元素加入且缓存已满时，移除最近最少使用的元素。2.编写一个C++程序，使用STL容器实现一个简单的任务调度器。任务按照优先级（高、中、低）排列，使用priority_queue实现，并编写一个函数来添加任务和执行任务。五、答案及解析一、选择题答案及解析1.B.list-解析：list容器是双向链表，支持快速插入和删除操作，适合频繁修改操作的场景。2.C.set-解析：set容器存储唯一元素，并保持元素的有序性，适合需要有序存储的场景。3.D.tuple-解析：tuple可以存储多个值，但不适合从多个容器中获取元素的场景，更适合存储固定数量的值。4.D.alloftheabove-解析：vector和deque支持随机访问迭代器，list支持双向迭代器。5.D.unordered_map-解析：unordered_map是无序关联容器，支持快速访问，适合实现LRU缓存。二、填空题答案及解析1.map-解析：map是关联容器，存储键值对，并保持键的有序性。2.list-解析：list容器的迭代器是双向迭代器，支持前向和后向遍历。3.unordered_map-解析：unordered_map是无序关联容器，存储键值对，并允许快速访问。4.priority_queue-解析：priority_queue容器按照优先级排列元素，通常用于任务调度。5.list-解析：list是序列容器，支持快速插入和删除操作。三、简答题答案及解析1.vector和list容器的区别-vector：连续内存空间，支持随机访问，插入和删除操作在末尾效率高，但在中间操作效率低。-list：双向链表，支持快速插入和删除，但不支持随机访问。-场景选择：-vector：需要随机访问和频繁访问末尾元素的场景。-list：需要频繁插入和删除元素的场景。2.map和set容器的区别-map：存储键值对，键唯一，值可以是任意类型，元素有序。-set：存储唯一元素，元素可以是任意类型，元素有序。-场景选择：-map：需要键值对存储和有序访问的场景。-set：需要存储唯一元素和有序访问的场景。3.unordered_map和map容器的区别-map：有序关联容器，元素按照键的顺序排列，访问时间复杂度为O(logn)。-unordered_map：无序关联容器，元素按照哈希值排列，访问时间复杂度为O(1)。-场景选择：-map：需要有序存储和高效查找的场景。-unordered_map：需要快速访问和不需要有序存储的场景。4.priority_queue容器的特点-priority_queue：按照优先级排列元素，通常使用最大堆实现，元素按照优先级从高到低排列。-场景选择：-任务调度：按照任务优先级执行任务。-最小生成树算法：如Prim算法和Dijkstra算法。四、编程题答案及解析1.LRU缓存实现cppinclude<iostream>include<list>include<unordered_map>classLRUCache{private:intcapacity;std::list<int>cache;std::unordered_map<int,std::list<int>::iterator>cacheMap;public:LRUCache(intcapacity_):capacity(capacity_){}intget(intkey){autoit=cacheMap.find(key);if(it==cacheMap.end()){return-1;}cache.erase(it->second);cache.push_front(key);return(it->second)=key;}voidput(intkey,intvalue){autoit=cacheMap.find(key);if(it!=cacheMap.end()){cache.erase(it->second);}elseif(cache.size()==capacity){intlastKey=cache.back();cache.pop_back();cacheMap.erase(lastKey);}cache.push_front(key);cacheMap[key]=cache.begin();}};intmain(){LRUCachelruCache(3);lruCache.put(1,1);lruCache.put(2,2);lruCache.put(3,3);std::cout<<lruCache.get(1)<<std::endl;//1lruCache.put(4,4);//evictskey2std::cout<<lruCache.get(2)<<std::endl;//-1std::cout<<lruCache.get(3)<<std::endl;//3std::cout<<lruCache.get(4)<<std::endl;//4return0;}-解析：使用list实现双向链表，unordered_map存储键和链表迭代器的映射，get操作将元素移动到链表头部，put操作在链表头部插入新元素，如果链表已满则删除链表尾部元素。2.任务调度器实现cppinclude<iostream>include<queue>include<functional>enumclassTaskPriority{HIGH,MEDIUM,LOW};structTask{TaskPrioritypriority;std::stringname;Task(TaskPriorityp,std::stringn):priority(p),name(std::move(n)){}booloperator<(constTask&other)const{returnpriority<other.priority;}};classTaskScheduler{private:std::priority_queue<Task>taskQueue;public:voidaddTask(TaskPrioritypriority,conststd::string&name){taskQueue.emplace(priority,name);}voidexecuteTasks(){while(!taskQueue.empty()){Tasktask=taskQueue.top();taskQueue.pop();std::cout<<"Executingtask:"<<<<std::endl;}}};intmain(){TaskSchedulerscheduler;scheduler.addTask(TaskPriority::HIGH,"HighTask1");scheduler.addTask(TaskPriority::MEDIUM,"MediumTask1");scheduler.addTask(TaskPriority::L