高效循环列表答案

【问题标题】：Efficient circular list高效循环列表
【发布时间】：2012-03-19 23:27:14
【问题描述】：

我想要一个简单而高效的循环缓冲区/队列。如果我使用std::vector，我必须这样做：

if ( v.size() >= limit ) {
    std::vector<int> it = v.begin();
    v.insert( it, data );
    v.erase( it+1 );
}

有没有更简单的解决方案？

【问题讨论】：

我不明白你的问题...你想用 std:vector 实现一个循环列表吗？
没有。这是我使用 std::vector 的实现。然而，这不是一个好看的主意。插入然后删除以保持大小固定...
boost.org/doc/libs/1_49_0/libs/circular_buffer/doc/… 或许？
删除元素的第一件事不会使用delete，但可能会使用erase，而且我看不到如何在一个位置替换元素（这是上面解释的代码的净效果作为伪代码，即忽略插入后使用迭代器的未定义行为）将有助于我构建循环缓冲区。您可能是想从头部移除并在尾部插入？
顺便说一句，你有一个错误：insert 可能会使迭代器 it 无效，因此 erase 可能会崩溃或损坏内存。

标签： c++ vector circular-buffer circular-list

【解决方案1】：

您希望保持缓冲区的大小，覆盖旧项目。随着时间的推移，只需覆盖旧的。如果要处理 nItems

std::vector<int> data(10);

for (int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
{
    data[i%10] = i;
}

for (std::vector<int>::const_iterator it = data.begin() ; it !=data.end(); ++it)
{
     std::cout << *it << std::endl;
}

这种插入方法会将最后 10 个元素保留在缓冲区中。

【讨论】：

【解决方案2】：

std::list 可能比std::vector 更容易构建列表。还有std::queue。

你使用 vector 来实现循环 queue 也很有趣，但问一个关于如何实现循环 list 的问题.为什么不用地图？

【讨论】：

std::queue::push() 也推到最后
使用 std::list，我必须使用 push_front 和 pop_back 来调整大小。对吗？
固定尺寸怎么样？地图怎么可能？
@mahmood 如果大小是固定的，那么使用动态结构有什么意义？

【解决方案3】：

在c++11 中，对于固定大小的替代方案，您应该使用std::array：

const unsigned int BUFFER_SIZE = 10;
std::array<int, BUFFER_SIZE> buffer; // The buffer size is fixed at compile time.
for (i = 0; i < 100; ++i) {
    buffer[i % BUFFER_SIZE] = i;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

试试 std::deque。该接口类似于使用 std::vector，但在开头和结尾插入和删除更有效。

【讨论】：

【解决方案5】：

你可以像往常一样使用你的向量，然后创建一个 get_element(index) 函数来让它感觉循环。它非常快速和直接，因为它只是整数操作。

template<typename T>
T get_element(std::vector<T> vec, int index) {
    int vector_size = vec.size();
    int vector_max = vector_size - 1;
    int vector_min = 0;
    int index_diff = 0;
    int refined_index = 0;

    // index_diff is the amount of index-out-of-range. Positive means index was
    // bigger than the vector size, negative means index was smaller than 0
    if (index > vector_max) {
        index_diff = index - vector_max;
    } else if (index < vector_min) {
        index_diff = index;
    } else {
        index_diff = 0;
    }

    // Make the indexing feel circular
    // index mod 16 yields a number from 0 to 15
    if (index_diff > 0) {
        refined_index = index % vector_size;
    } else if (index_diff < 0) {
        int temp_index = index % vector_size;

        if (temp_index != 0) {
            refined_index = vector_size - std::abs(temp_index);
            // if the negative mod equals to 0, we can't have 16 - 0 = 16 index,
            // so we set it to 0 manually
        } else {
            refined_index = 0;
        }
    } else {
        refined_index = index;
    }

    return vec[refined_index];
}

然后像这样使用它：

int result = get_element<int>(myvec, 256);

请注意，任何小于 0 的索引都会从矢量的最后一个元素开始旋转，这当然是有意的。

【讨论】：