本文主要是介绍【C/C++笔记】vector list 和 deque 容器定义、区别及使用场景,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
vector list 和 deque 容器定义、区别及使用场景
list、vector 和 deque(double-ended queue,双端队列)都是C++标准模板库(STL)中的序列容器,用于存储元素集合。
vector容器:
定义:vector 是一个动态数组,可以看作是具有额外功能的C语言风格数组。
特点:
- 提供对元素的直接访问,支持随机访问迭代器。
- 在序列的末端进行插入和删除操作是高效的,但如果超出当前容量,可能需要进行内存重新分配。
- 通常在内存中连续存储元素,可以提供很好的缓存局部性,适合频繁访问元素的场景。
- 在容器大小变化时可能需要复制或移动所有元素到新内存位置。
- 使用场景:当需要快速访问元素,并且插入和删除操作主要在序列的末端进行时使用。
list容器:
定义:list 是一个双向链表,提供在序列的任意位置高效插入和删除的能力。
特点:
- 允许在任何位置进行高效的插入和删除操作。
- 迭代器在遍历时是稳定的,即它们在列表元素被插入或删除时不会变得无效。
- 不提供直接访问(随机访问)能力,访问元素需要从头或尾开始遍历。
- 通常比 vector 和 deque 占用更多的内存。
- 使用场景:当需要频繁在序列中插入或删除元素时使用,特别是当这些操作不是在序列的两端进行时。
deque容器:
定义:deque 是一个双端队列,提供在序列的两端快速添加和删除元素的能力。
特点:
- 在两端添加和删除元素都是高效的。
- 迭代器在遍历时是稳定的,类似于 list。
- 支持直接访问元素,但通常不如 vector 提供的访问速度。
- 内存分配可能不是连续的,因此缓存局部性不如 vector。
- 使用场景:当需要在序列的前端或后端频繁进行插入或删除操作时使用,同时需要比 list 更快速的元素访问。
区别:
- 内存分配:vector 通常连续分配内存,list 分配非连续内存,deque 可能连续也可能非连续。
- 随机访问:vector 和 deque 支持随机访问,list 不支持。
- 插入和删除效率:list 在任意位置插入和删除效率都很高,vector 在末端插入和删除效率高,deque 在两端插入和删除效率高。
- 内存使用:list 由于存储额外的节点信息,通常使用更多的内存。
总结
在选择使用哪种容器时,需要根据实际的应用场景和性能要求来决定。例如,如果需要频繁插入和删除元素,且对随机访问没有要求,list 或 deque 可能是更好的选择。如果需要快速随机访问元素,并且插入和删除操作主要在序列末端进行,vector 可能更合适。
- 如果程序要求随机访问元素,则应使用 vector 或 deque 容器。
- 如果程序必须在容器的中间位置插入或删除元素,则应采用 list 容器。
- 如果程序不是在容器的中间位置,而是在容器首部或尾部插入或删除元素,则应采用 deque 容器。
- 如果只需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,则可考虑在输入时将元素读入到一个 list 容器,接着对此容器重新排序,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。
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