1、vector
连续存储结构,每个元素在内存上是连续的;支持高效的随机访问和在尾端插入/删除操作,但其他位置的插入/删除操作效率低下;相当于一个数组,但是与数组的区别为:内存空间的扩展。vector支持不指定vector大小的存储,但是数组的扩展需要程序员自己写。
vector的内存分配实现原理:
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capacity()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(VS6.0是两倍,VS2005是1.5倍),所以这给人以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。
扩充空间(不论多大)都应该这样做:
(1)配置一块新空间
(2)将旧元素一一搬往新址
(3)把原来的空间释放还给系统
注:vector 的数据安排以及操作方式,与array 非常相似。两者的唯一差别在于空间的利用的灵活性。Array 的扩充空间要程序员自己来写。
vector的元素增加和删除都只是在尾部进行的,无法对首部的元素进行操作
2、deque
连续存储结构,即其每个元素在内存上也是连续的,类似于vector,不同之处在于,deque提供了两级数组结构, 第一级完全类似于vector,代表实际容器;另一级维护容器的首位地址。这样,deque除了具有vector的所有功能外,还支持高效的首/尾端插入/删除操作。
deque 双端队列 double-end queue
deque是由一段一段的定量连续空间构成。一旦有以要在deque的前端和尾端增加新空间,便配置一段定量连续空间,串在整个deque的头端或尾端。deque的最大任务就是在这些分段的连续空间上,维护其整体连续的假象,并提供随机存取的接口。避开了“重新配置、复制、释放”的轮回,代价是复杂的迭代器架构。

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:占用内存多
相对于vector,deque可以在头部对数据进行添加和删除,但是依旧不支持高效随机的插入、删除操作
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,而不关心随机存取,则应使用list
(3)如果你需要随机存取,而且关心两端数据的插入和删除,则应使用deque
3、list
非连续存储结构,具有双链表结构,每个元素维护一对前向和后向指针,因此支持前向/后向遍历。支持高效的随机插入/删除操作,但随机访问效率低下,且由于需要额外维护指针,开销也比较大。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
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,而不关心随机存取,则应使用list
(3)如果你需要随机存取,而且关心两端数据的插入和删除,则应使用deque
4、vector VS. list VS. deque:
a、若需要随机访问操作,则选择vector;
b、若已经知道需要存储元素的数目,则选择vector;
c、若需要随机插入/删除(不仅仅在两端),则选择list
d、只有需要在首端进行插入/删除操作的时候,还要兼顾随机访问效率,才选择deque,否则都选择vector。
e、若既需要随机插入/删除,又需要随机访问,则需要在vector与list间做个折中-deque。
f、当要存储的是大型负责类对象时,list要优于vector;当然这时候也可以用vector来存储指向对象的指针,
同样会取得较高的效率,但是指针的维护非常容易出错,因此不推荐使用。
vector与deque的迭代器支持算术运算,list的迭代器只能进行++/--操作,不支持普通的算术运算。
向量中的iterator在使用后就释放了,但是链表list不同,它的迭代器在使用后还可以继续用;链表特有的;
list、deque是双向的所以存在pop_front()、push_front(val)、pop_back()、push_back(val)的操作;但是vector是单向的,只支持pop_back()、push_back(val)的操作
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