C++ vector list deque

在STL中基本容器有: vector、list、deque、set、map 
set 和map都是无序的保存元素,只能通过它提供的接口对里面的元素进行访问 set:集合, 用来判断某一个元素是不是在一个组里面,使用的比较少 
map:映射,相当于字典,把一个值映射成另一个值,如果想创建字典的话使用它好了 底层采用的是树型结构,多数使用平衡二叉树实现,查找某一值是常数时间,遍历起来效果也不错, 只是每次插入值的时候,会重新构成底层的平衡二叉树,效率有一定影响. 
vector、list、deque是有序容器  1.vector  
vector就是动态数组.它也是在堆中分配内存,元素连续存放,有保留内存,如果减少大小后内存也不会释放.如果新值>当前大小时才会再分配内存. 
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，但由于它的内存空间是连续的，所以在中间进行插入和删除会造成内存块的拷贝，另外，当该数组后的内存空间不够时，需要重新申请一块足够大的内存并进行内存的拷贝。这些都大大影响了vector的效率。  
对最后元素操作最快(在后面添加删除最快 ), 此时一般不需要移动内存,只有保留内存不够时才需要 
对中间和开始处进行添加删除元素操作需要移动内存,如果你的元素是结构或是类,那么移动的同时还会进行构造和析构操作，所以性能不高 （最好将结构或类的指针放入vector中，而不是结构或类本身，这样可以避免移动时的构造与析构)。  访问方面,对任何元素的访问都是O(1),也就是是常数的,所以vector常用来保存需要经常进行随机访问的内容,并且不需要经常对中间元素进行添加删除操作. 
相比较可以看到vector的属性与string差不多,同样可以使用capacity看当前保留的内存,使用swap来减少它使用的内存. 总结 

需要经常随机访问请用vector 

2.list  
list就是双向链表,元素也是在堆中存放,每个元素都是放在一块内存中,它的内存空间可以是不连续的，通过指针来进行数据的访问，这个特点使得它的随即存取变的非常没有效率，因此它没有提供[]操作符的重载。但由于链表的特点，它可以以很好的效率支持任意地方的删除和插入。 
list没有空间预留习惯,所以每分配一个元素都会从内存中分配,每删除一个元素都会释放它占用的内存.

list在哪里添加删除元素性能都很高,不需要移动内存,当然也不需要对每个元素都进行构造与析构了,所以常用来做随机操作容器. 
但是访问list里面的元素时就开始和最后访问最快 
访问其它元素都是O(n) ,所以如果需要经常随机访问的话,还是使用其它的好 总结 
如果你喜欢经常添加删除大对象的话,那么请使用list 
要保存的对象不大,构造与析构操作不复杂,那么可以使用vector代替 
list<指针>完全是性能最低的做法,这种情况下还是使用vector<指针>好,因为指针没有构造与析构,也不占用很大内存   

3.deque  

deque是一个双端队列(double-ended queue)，也是在堆中保存内容的.它的保存形式如下: [堆1] ... [堆2] ... [堆3] 
每个堆保存好几个元素,然后堆和堆之间有指针指向,看起来像是list和vector的结合品. 
它支持[]操作符，也就是支持随即存取，可以让你在前面快速地添加删除元素,或是在后面快速地添加删除元素,然后还可以有比较高的随机访问速度,和vector的效率相差无几，它支持在两端的操作：push_back,push_front,pop_back,pop_front等，并且在两端操作上与list的效率也差不多。 
在标准库中vector和deque提供几乎相同的接口,在结构上它们的区别主要在于这两种容器在组织内存上不一样,deque是按页或块来分配存储器的,每页包含固定数目的元素.相反vector分配一段连续的内存,vector只是在序列的尾段插入元素时才有效率,而deque的分页组织方式即使在容器的前端也可以提供常数时间的insert和erase操作,而且在体积增长方面也比vector更具有效率 
总结： 
vector是可以快速地在最后添加删除元素,并可以快速地访问任意元素 
list是可以快速地在所有地方添加删除元素,但是只能快速地访问最开始与最后的元素 
deque在开始和最后添加元素都一样快,并提供了随机访问方法,像vector一样使用[]访问任意元素,但是随机访问速度比不上vector快,因为它要内部处理堆跳转 
deque也有保留空间.另外,由于deque不要求连续空间,所以可以保存的元素比vector更大,这点也要注意一下.还有就是在前面和后面添加元素时都不需要移动其它块的元素,所以性能也很高。 
因此在实际使用时，如何选择这三个容器中哪一个，应根据你的需要而定，一般应遵循下面 

的原则： 

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）快速的访问随机的元素，快速的在末尾插入元素，但是在序列中间岁间的插入，删除元素要慢，而且如果一开始分配的空间不够的话，有一个重新分配更大空间，然后拷贝的性能开销.

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，空间的重新分配要比vector快,重新分配空间后，原有的元素不需要拷贝。对deque的排序操作，可将deque先复制到vector，排序后在复制回deque。

3。list   （每个元素间用链表相连）访问随机元素不如vector快，随机的插入元素比vector快，对每个元素分配空间，所以不存在空间不够，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，查找也比较快的哦。

5。map 一对一的映射的结合，key不能重复。

6。stack 适配器，必须结合其他的容器使用，stl中默认的内部容器是deque。先进后出，只有一个出口，不允许遍历。

7。queue 是受限制的deque，内部容器一般使用list较简单。先进先出，不允许遍历。

vector、deque和list都是动态增长的，选择标准主要是关注插入特性以及对元素的后续访问要求。 
1) vector:连续的内存区域，随机访问效率高，插入删除效率低。Vector并不是随每一个元素的插入而增长自己，而是当vector需要增长自身时，它实际分配的空间比当前所需的空间要多一些，也就是说，它分配了一些额外的内存容量，或者说他预留了这些存储区（分配的额外容量的确切数目由具体实现定义）。实际上，对于小的对象，vector在实践中比list效率更高。 
Vector的动态自我增长越频繁，元素插入的开销就越大。两种解决方案： 
a) 当vector开销变大时，把vector转换成list. 
b) 更常用的方案时，通过指针间接存储复杂的类对象。首先，容量从1增加到256，重新分配的次数大大减少。其次，指向类对象的指针的拷贝和释放不需要调用该类的拷贝构造函数和析构函数。 
2) list:非连续的内存区域，并通过一对指向首尾元素的指针双向联结起来，从而允许向前向后两个方向进行遍历。插入和删除效率高，随机访问支持不好。 

3) deque也表示一段连续的内存区域，支持高效在首部插入和删除元素，通过两级数据结构来实现，一级表示实际的容器，第二级指向容器的首和尾。如果容器的主要行为是在前段插入元素，则deque比vector效率高。 

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