C++ STL容器之vector、list

发布时间 2023-07-13 13:29:41作者: 韓さん

(1) vector
连续存储的容器,动态数组,在堆上分配空间
底层实现:数组
扩容机制:
vector 增加(插入)新元素时,如果未超过当时的容量,则还有剩余空间,那么直接添加到最后(插入指定位置),然后调整迭代器。如果没有剩余空间了,则会重新配置原有元素个数的两倍空间,然后将原空间元素通过复制的方式初始化新空间,再向新空间增加元素,最后析构并释放原空间,之前的迭代器会失效。
性能:
访问:O(1)
插入:
在最后插入,空间够,很快
在最后插入,空间不够,需要内存申请和释放,以及对之前数据进行拷贝。
在中间插入,空间够,内存拷贝
在中间插入,空间不够,需要内存申请和释放,以及对之前数据进行拷贝。
删除:
在最后删除,很快
在中间删除,内存拷贝
适用场景: 经常随机访问,且不经常对非尾节点进行插入删除。

(2) list
动态链表,在堆上分配空间,每插入一个元数都会分配空间,每删除一个元素都会释放空间。
底层:双向链表
性能:
访问:随机访问性能很差,只能快速访问头尾节点。
插入:很快,一般是常数开销
删除:很快,一般是常数开销
适用场景:经常插入删除大量数据

2、区别:
(1) vector底层实现是数组;list是双向链表。
(2) vector支持随机访问,list不支持。
(3) vector是顺序内存,list不是(list只能快速访问头尾节点)。
(4) vector在中间节点进行插入删除会导致内存拷贝,list不会。
(5) vector一次性分配好内存,不够时才进行2倍扩容;list每次插入新节点都会进行内存申请。
(6) vector随机访问性能好,插入删除性能差;list随机访问性能差,插入删除性能好。

3、应用
vector拥有一段连续的内存空间,因此支持随机访问,如果需要高效的随机访问,而不在乎插入和删除的效率,使用vector。
list拥有一段不连续的内存空间,如果需要高效的插入和删除,而不关心随机访问,则应使用list。