请描述STL中的map和set关联式容器的实现原理以及它们是如何存储数据的？

解答思路：

STL中的map和set都是关联式容器，它们基于树结构（通常是红黑树）实现，提供键值对的存储和查找功能。理解map和set的原理需要掌握以下几点：

1. 关联式容器的数据结构：了解STL中的关联式容器如何组织数据，特别是map和set的数据结构。
2. 键值对的存储：理解如何通过键（key）来存储和查找值（value）。
3. 红黑树的原理：了解红黑树的结构、旋转、着色等性质，以及为什么STL选择红黑树作为实现关联式容器的基础。
4. 插入、删除和查找操作：理解在关联式容器中执行这些操作时的性能特点。

最优回答：

STL中的map和set都是基于红黑树实现的关联式容器。map是一个键值对容器，通过键来存储和查找值；set则是一种特殊形式的map，其值部分固定为键本身。这些容器提供了高效的插入、删除和查找操作。红黑树是一种自平衡二叉搜索树，保证了从根到任意节点的路径上黑节点的数量相同，从而确保了查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为O(log n)。

一、关联式容器概述：

1. STL中的关联式容器包括map、set、multimap和multiset。这些容器都基于某种树结构实现，提供了键值对的存储和基于键的查找功能。
2. 关联式容器的特点是：自动管理内存、元素有序、支持高效查找。

二、红黑树原理：

1. 红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它在插入和删除节点时通过旋转和重新着色来保持树的平衡。
2. 红黑树的性质包括：节点要么是红的要么是黑的；根是黑的；所有叶子都是黑的；从任一节点到其子孙节点的所有路径都包含相同数量的黑节点；从任一节点到叶子节点的所有路径上的红节点数量相同。
3. 红黑树保证了从根到任意节点的路径上黑节点的数量相同，从而确保了查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为O(log n)。

三、map和set的操作：

1. 插入操作：在map中插入新的键值对，或在set中插入新元素。由于底层使用红黑树，插入操作的时间复杂度为O(log n)。
2. 删除操作：从map中删除特定的键值对，或从set中删除特定元素。时间复杂度同样为O(log n)。
3. 查找操作：在map中查找特定的键对应的值，或在set中查找特定元素。时间复杂度为O(log n)。