STL 容器区别：vector、list、deque、set、map的底层实现

文章转自：/article/8241069.html

1、set和map

比较

\	set	map
共同点	都是无序的保存元素，只是通过它提供的借口对里面的元素进行访问，底层都是采用红黑树实现
不同点	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	映射，相当于字典，把一个值映射成另一个值，可以创建字典

总结：

a. 优点

查找某一个数的时间为O(logn)O(logn)

遍历时采用iterator，效果不错

b. 缺点

每次插入值的时候，都需要调整红黑树，效率有一定影响

2、vector

概述

是动态数组，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；如果新值大于当前大小时才会重新分配内存。

特点

拥有一段连续的内存空间，并且起始地址不变，因此能够非常好的支持随机存取，即[]操作符，但是由于它的内存空间是连续的，所以在头部和中间进行插入和删除操作会造成内存块的拷贝，另外，当该数组的内存空间不够时，需要重新申请一块足够大得内存并且进行内存的拷贝，这些都大大的影响了vector的效率。

对头部和中间进行添加删除元素操作需要移动内存，如果你得元素是结构或类，那么移动的同时还会进行构造和析构操作，所以性能不高

对任何元素的访问时间都是O(1)O(1)，所以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

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，如push_back 1000个元素，capacity返回值为16384

对最后元素操作最快（在后面添加删除元素最快），此时一般不需要移动内存，只有保留内存不够时才需要

总结

需要经常随机访问且不用经常对中间元素删除插入时使用vector

如果元素是结构或类，最好是将结构或类的指针放入vector中，这样不仅能够节省空间，而且可以避免移动时构造和析构操作

删除元素时采用后面的元素覆盖前面的元素的方法可以提高效率

3、list

概述

双向链表，元素也存放在堆中，每个元素都是放在一块内存中，他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得非常没有效率，因此它没有提供[]操作符的重载。但是由于链表的特点，它可以很有效率的支持任意地方的删除和插入操作。

特点

没有空间预留习惯，所以没分配一个元素都会从内存中分配，没删除一个元素都会释放它占用的内存

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，所以常用来做随机插入和删除操作容器

访问开始和最后两个元素最快，其他元素的访问时间都是O(n)O(n)

总结

如果经常进行添加和删除操作并且不经常随机访问的话，使用list

list<指针>完全是性能最低的做法，还不如直接使用list<对象>或使用vector<指针>好，因为指针没有构造与析构，也不占用很大内存

4、deque

概述

【堆1】

…

【堆2】

…

【堆3】

特点

支持[]操作符，也就是支持随机存取，有比较搞的随机存取速度，由于deque需要处理内部跳转，因此速度上没有vector快

\	deque	vector
组织方式	按页或块来分配存储器的，每页包含固定数目的元素	分配一段连续的内存来存储内容
效率	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	只是在序列的尾端插入元素时才有效率，但是随机访问速度要比deque快

支持两端操作push_back、push_front、pop_back、pop_front等，并且效率与list差不多

总结

如果既需要随机存取，又需要两端数据插入和删除，则应该使用deque

5、总结

\	vector	ist	deque
特点	快速的随机存取，快速的在最后插入删除元素	可以快速的在任意位置添加删除元素，只能快速的访问最开始和最后面的元素	在开始和最后添加删除元素一样快，并且提供了随机访问的方法
适用	需要高效的随机存取，不在于插入删除的效率	需要大量的插入和删除操作，不关心随机存取	需要随机存取，也需要高效的在两端进行插入删除操作