C++中STL的vector和list有什么区别,如何应用

概念:

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
  • 两倍容量增长:
    • 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。

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

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。
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。

应用

vector拥有一段连续的内存空间,因此支持随机访问,如果需要高效的随即访问,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。

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