容器Vector,List,Deque,Map,Set区别

本文详细对比了STL中list,vector,map,set等容器的区别与应用场景。分析了每种容器的内部实现原理及其优缺点,帮助读者根据具体需求选择合适的容器。

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1.list, vector, map, set 区别与用法比较

参考链接:https://www.cnblogs.com/smiler/p/4457622.html

List封装了链表,Vector封装了数组, list和vector得最主要的区别在于vector使用连续内存存储的,他支持[]运算符,而list是以链表形式实现的,不支持[]。

Vector对于随机访问的速度很快,但是对于插入尤其是在头部插入元素速度很慢,在尾部插入速度很快。List对于随机访问速度慢得多,因为可能要遍历整个链表才能做到,但是对于插入就快的多了,不需要拷贝和移动数据,只需要改变指针的指向就可以了。另外对于新添加的元素,Vector有一套算法,而List可以任意加入。
Map,Set属于标准关联容器,使用了非常高效的平衡检索二叉树:红黑树,他的插入删除效率比其他序列容器高是因为不需要做内存拷贝和内存移动,而直接替换指向节点的指针即可。
Set和Vector的区别在于Set不包含重复的数据。Set和Map的区别在于Set只含有Key,而Map有一个Key和Key所对应的Value两个元素。
Map和Hash_Map的区别是Hash_Map使用了Hash算法来加快查找过程,但是需要更多的内存来存放这些Hash桶元素,因此可以算得上是采用空间来换取时间策略。

 

2.STL提供了三个最基本的顺序容器:vector,list,deque。 

  vector:会自动增长的数组

和built-in数组类似,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机存取,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。 

 

  

 

  list:擅长插入删除的链表

就是数据结构中的双向链表,因此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机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。 

 

  

 

  deque:拥有vector和list两者优点的双端队列

是一个double-ended   queue,它具有以下两个特点: 它支持[]操作符,也就是支持随即存取,并且和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。 

 

  
  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。

 

 

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