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我的朋友

分类: C/C++

2014-06-22 17:25:34



List封装了链表,Vector封装了数组, list和vector得最主要的区别在于vector使用连续内存存储的,他支持[]运算符,而list是以链表形式实现的,不支持[]。

Vector对于随机访问的速度很快,但是对于插入尤其是在头部插入元素速度很慢,在尾部插入速度很快。List对于随机访问速度慢得多,因为可能要遍历整个链表才能做到,但是对于插入就快的多了,不需要拷贝和移动数据,只需要改变指针的指向就可以了。另外对于新添加的元素,Vector有一套算法,而List可以任意加入。
Map,Set属于标准关联容器,使用了非常高效的平衡检索二叉树:红黑树,他的插入删除效率比其他序列容器高是因为不需要做内存拷贝和内存移动,而直接替换指向节点的指针即可。
Set和Vector的区别在于Set不包含重复的数据。Set和Map的区别在于Set只含有Key,而Map有一个Key和Key所对应的Value两个元素。
Map和Hash_Map的区别是Hash_Map使用了Hash算法来加快查找过程,但是需要更多的内存来存放这些Hash桶元素,因此可以算得上是采用空间来换取时间策略。




1 vector

向量 相当于一个数组
在内存中分配一块连续的内存空间进行存储。支持不指定vector大小的存储。STL内部实现时,首先分配一个非常大的内存空间预备进行存储,即capacituy()函数返回的大小,
当超过此分配的空间时再整体重新放分配一块内存存储,这给人以vector可以不指定vector即一个连续内存的大小的感觉。通常此默认的内存分配能完成大部分情况下的存储。
优点:(1) 不指定一块内存大小的数组的连续存储,即可以像数组一样操作,但可以对此数组
进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back()
(2) 随机访问方便,即支持[ ]操作符和vector.at()
(3) 节省空间。
缺点:(1) 在内部进行插入删除操作效率低。
(2) 只能在vector的最后进行push和pop,不能在vector的头进行
push和pop。
(3) 当动态添加的数据超过vector默认分配的大小时要进行整体的重新分配、拷贝与释


2 list
双向链表
每一个结点都包括一个信息快Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。
优点:(1) 不使用连续内存完成动态操作。
(2) 在内部方便的进行插入和删除操作
(3) 可在两端进行push、pop
缺点:(1)
不能进行内部的随机访问,即不支持[ ]操作符和vector.at()
(2) 相对于verctor占用内存多

3 deque

双端队列 double-end queue
deque是在功能上合并了vector和list
优点:(1) 随机访问方便,即支持[ ]操作符和vector.at()
(2) 在内部方便的进行插入和删除操作
(3) 可在两端进行push、pop
缺点:
(1) 占用内存多

使用区别:

1 如果你需要高效的随即存取,而不在乎插入和删除的效率,使用vector
2 如果你需要大量的插入和删除,而不关心随即存取,则应使用list
3 如果你需要随即存取,而且关心两端数据的插入和删除,则应使用deque

1、vector(连续的空间存储,可以使用[ ]操作符)可以快速的访问随机的元素,快速的在末尾插入元素,但是在序列中间随机的插入、删除元素要慢。而且,如果一开始分配的空间不够时,有一个重新分配更大空间的过程。

 

2、deque(小片的连续,小片间用链表相连,实际上内部有一个map的指针,因为知道类型,所以还是可以使用[ ],只是速度没有vector快)快速的访问随机的元素,快速的在开始和末尾插入元素。随机的插入删除元素要慢,空间的从新分配空间后,原有的元素不需要备份。对deque的排序操作,可将deque先复制到vector,排序后再复制回deque

 

3、list(每个元素间用链表相连)访问随机元素没有vector快,随机地插入元素要比vector快,对每个元素分配空间,不存在空间不够,重新分配的情况。

 

4、set内部元素唯一,用一棵平衡树结构来存储,因此遍历的时候就排序了,查找也比较快

 

5、map一对一地映射结合,key没有重复

 

6、queue的声明queue > s是受限的队列,存储的空间由第二个参数的容器确定,第一个参数在没有第二个参数的情况下,决定存储空间类型,第二个参数存在的情况下,第一个类型参数无效。默认情况下是deque类型的,因此可以如此声明queue s1,这样,声明的队列存储空间就是默认的deque。另外,queue第二个参数可以选择的容器类型包括deque、list,其余的如果声明,操作受限。

 

7、stack的默认存储空间也是deque,其他的声明和queue差不多,可以使用的容器类型包括deque、vector、list,stack是先进后出栈。


c++顺序容器vector,List,deque的区别

三种容器均支持resieze()操作,重新划定容器大小,且此函数有重载。
vector
vector和built-in数组类似,是一个在堆上建立的一维数组,它拥有一段连续的内存空间,并且起始地址不变,因此它能非常好的支持随即存取,即[]操作符。vector因为存储在堆上,所以支持erase( ), resieze()(重新划分容器容量)等操作; vector不用担心越界当空间不够用的时候,系统会自动按照一定的比例(对capacity( )大小)进行扩充。在vector序列末尾添加(push_back( ))或者删除(pop_back( ))对象效率高,在中间进行插入或删除效率很低,主要是要进行元素的移动和内存的拷贝,原因就在于当内存不够用的时候要执行重新分配内存,拷贝对象到新存储区,销毁old对象,释放内存等操作,如果对象很多的话,这种操作代价是相当高的。为了减少这种代价,使用vector最理想的情况就是事先知道所要装入的对象数目,用成员函式 reserve( )预定下来;vector最大的优点莫过于是检索(用operator[ ])速度在这三个容器中是最快的,
list

list的本质是一个双向链表(根据sgi stl源代码),内存空间不连续,通过指针进行操作。说道链表,它的高效率首先表现是插入,删除元素,进行排序等等需要移动大量元素的操作。显然链表没有检索操作operator[ ], 也就是说不能对链表进行随机访问,而只能从头至尾地遍历,这是它的一个缺陷。list有不同于前两者的某些成员方法,如合并list的方法splice( ), 排序sort( ),交换list 的方法swap( )等等。


deque

deque是一个double-ended queue是由多个连续内存块构成,deque是list和vector的兼容,分为多个块,每一个块大小是512字节,块通过map块管理,map块里保存每个块得首地址。因此该容器也有索引操作operator[ ],效率没vector高。另外,deque比vector多了push_front( ) & pop_front( )操作。在两端进行此操作时与list的效率 差不多

下面是选择顺序容器类型的一些准则

1.如果我们需要随机访问一个容器则vector要比list好得多 。
2.如果我们已知要存储元素的个数则vector 又是一个比list好的选择。
3.如果我们需要的不只是在容器两端插入和删除元素则list显然要比vector好
4.除非我们需要在容器首部插入和删除元素否则vector要比deque好。
5.如果只在容易的首部和尾部插入数据元素,则选择deque.
6.如果只需要在读取输入时在容器的中间位置插入元素,然后需要随机访问元素,则可考虑输入时将元素读入到一个List容器,接着对此容器重新拍学,使其适合顺序访问,然后将排序后的list容器复制到一个vector容器中

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