有没有做牛羊角的网站,百度收录不了网站,专门给别人做网站,北京公司网站怎么制作【vector、list、deque导读】vector、list、deque这三种序列式的容器#xff0c;算是比较的基础容器#xff0c;也是大家在日常开发中常用到的容器#xff0c;因为底层用到的数据结构比较简单#xff0c;笔者就将他们三者放到一起做下对比分析#xff0c;介绍下基本用法算是比较的基础容器也是大家在日常开发中常用到的容器因为底层用到的数据结构比较简单笔者就将他们三者放到一起做下对比分析介绍下基本用法对比下三者的性能。 1. vector特性和原理 vector是个很基础的容器其内部也就是一段连续的内存空间具有动态扩容的能力支持随机访问容器中的元素查找元素的时间复杂度是O(1)插入、删除元素除开尾部而且vector还有备用空间的情况会引起内存的拷贝存在性能问题。vector提供常用的元素操作接口有push_back、pop_back、erase、clear、insert。还有获取vector大小的size()接口、容量的capacity()接口。 下面给出一些示例演示vector是如何去操作元素的
#include iostream
#include algorithm
#include vector
using namespace std;class A
{
public:A() {cout A() endl;}~A(){cout ~A() endl;}A(const A other){cout A(const A other) endl;}A operator(const A other){cout A operator(const A other) endl;}A(const A other){cout A(const A other) endl;}A operator (const A other){cout A operator (const A other) endl;}
};int main()
{A aa;vectorA iv(2, aa);std::cout size: iv.size() capacity: iv.capacity() endl;std::cout after push back std::endl;iv.push_back(aa);std::cout size: iv.size() capacity: iv.capacity() endl;return 0;
}
运行结果如下 iv初始化的时候往容器中插入了两个A类对象调用了A的拷贝构造函数两次此时iv元素个数和容量大小都是2随后又往iv尾部插入一个A类对象因为iv没有多余的剩余空间那么此时vector另外寻找了个新的空间大小为3并把之前的两个A类对象拷贝到新的空间中去。为啥动态扩容之后vector的大小变成了3而不是原来大小的两倍很炸裂那我们就调试最新的STL源码。 很震惊STL做了优化和改进动态扩容不再是两倍的扩充了而是根据元素的实际个数来扩充所以以前老旧的观念需要改正。
std::cout after pop back std::endl;
iv.pop_back();
iv.pop_back();
std::cout size: iv.size() capacity: iv.capacity() endl; 这个时候我们在尾部弹出两个元素那么此时又是一种什么结果 弹出两个元素引起A类对象的析构元素个数变成了1容量的大小依然是3。 vector的删除接口erase有按照范围删除、也有删除指定位置的元素这两个接口的源码如下 iterator erase(iterator first, iterator last)
{iterator i copy(last, finish, first);destory(i, finish);finish finish - (last - first);return first;
}iterator erase(iterator position)
{if (position 1 ! end())copy(position 1, finish, position);--finish;destory(finish);return position;
} 可以看出无论是删除指定范围的元素还是删除指定位置的元素都会涉及到元素的拷贝或者移动赋值以下示例程序也能验证我们的结论。
std::cout after erase std::endl;
iv.erase(iv.begin(), iv.begin() 1);
std::cout size: iv.size() capacity: iv.capacity() endl; 从上述运行结果可以看到删除iv容器中首个元素引起了后面两个元素的移动也即第二个元素挪到第一个位置去第三个元素挪到第二个位置去。 2、 list特性和原理 list背后的数据结构是环状双向链表支持元素的双向遍历查找因此list容器在元素查找上的时间复杂度为O(n)但是插入元素、删除元素的时间复杂度始终为O(1)。list支持的元素操作有push_front、push_back、erase、pop_front、pop_back、remove、unique、merge、reverse、sort其实这些操作无非就是对底层的链表进行头部插入、尾部删除、翻转、排序、合并等操作。 #include iostream
#include listint main()
{listA li;std::cout li.size() endl;A a;li.push_back(a);li.push_back(a);li.insert(li.begin(), a);li.erase(li.begin());return 0;
} 运行结果 可以看出往list容器中push元素或者insert元素都会引起元素的拷贝构造。 3、 deque特性和原理 deque 是由一段一段定量连续的空间构成一旦需要在deque的前面或者尾端增加新空间此时只需申请一段定量的连续空间串接在deque的头部或者尾端。deque的整体架构图如下 map并不是键值对map而是一个指针数组里面存储的是一个个指针里面每个指针指向一段段连续的内存空间这些分段的内存分别用来存储数据。虽然内存是分段的但是给外部的表象是连续的内存空间原因在于deque的迭代器设计的很巧妙。 templateclass T, class Ref, class Ptr, size_t BufSiz
struct __deque_iterator
{typedef T** map_pointer; //指向管控中心maptypedef __deque_iterator self;T* cur; //指向缓冲区当前的元素T* first; //指向缓冲区一个元素T* last; //指向缓冲区最后一个元素map_pointer node; //管控中心的节点
} 假设我们在遍历元素的时候走到了第二个缓冲区的末尾节点此时应该如何跳转到下一个缓冲区且看deque的源码。 void set_node(map_pointer new_node)
{node new_node;//下一个节点的首位元素便是firstfirst *new_node;last first difference_type(buffer_size());
}self operator()
{cur;if (cur last){//跳转到下一个节点set_node(node 1);cur first;}return *this;
} 好再验证下deque插入元素是否会涉及到插入对象的拷贝。 A a;
dequeA idque(2, a);
idque.push_back(a);
idque.push_front(a);
idque.insert(idque.begin(), a);
idque.insert(idque.end(), a); 在头部、尾部插入元素只会拷贝当前的对象并不会涉及到其它对象的拷贝或者移动。那如果在容器的中间端插入对象呢 cout after insert endl;
idque.insert(idque.begin() 2, a); 可以清晰看到在中间部位插入对象还是会影响到其它元素的移动现在新版的STL倒是做了优化和改进使用移动构造或者移动赋值的方式去搬移对象而不是单纯地拷贝构造或赋值。 4、 性能比对
int main()
{// 获取当前时间作为示例auto start std::chrono::system_clock::now();A a;dequeA idque;time_t t1 time(NULL);for (int i 0; i 100 * 10000; i){idque.push_front(a);}// 计算差值auto end std::chrono::system_clock::now();auto duration end - start;cout deque: duration.count() endl;listA li;start std::chrono::system_clock::now();for (int i 0; i 100 * 10000; i){li.push_back(a);}end std::chrono::system_clock::now();duration end - start;cout list: duration.count() endl;vectorA iv;start std::chrono::system_clock::now();for (int i 0; i 100 * 10000; i){iv.push_back(a);}end std::chrono::system_clock::now();duration end - start;cout vector: duration.count() endl;return 0;
}
