C++——Vector和List

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类定义了好几种构造函数,用来定义和初始化vector对象:
vector v1; vector保存类型为T的对象。默认构造函数v1为空。
vector v2(v1); v2是v1的一个副本。
vector v3(n, i); v3包含n个值为i的元素。
vector v4(n); v4含有值初始化的元素的n个副本。

2、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

list和vector的区别:

(1)vector为存储的对象分配一块连续的地址空间,随机访问效率很高。但是插入和删除需要移动大量的数据,效率较低。尤其当vector中存储
的对象较大,或者构造函数复杂,则在对现有的元素进行拷贝的时候会执行拷贝构造函数。
(2)list中的对象是离散的,随机访问需要遍历整个链表,访问效率比vector低。但是在list中插入元素,尤其在首尾插入,效率很高,只需要改变元素的指针。
(3)vector是单向的,而list是双向的;
(4)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;

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