了解容器的好资源

Question

我正在研究容器及其不同的性能。
什么时候，对于vector，我读到类似

“插入后面以外的元素很慢”

但对于list：

“任意点快速插入/删除”

我的问题是：

• 向量与列表有何不同，以至于上面的两句话都成立？

• 它的向量与列表的构建有何不同？

• 是因为它们将元素存储在不同的内存部分吗？
  

我正在搜索一些资源以更好地理解这些概念。

Answer 1

所有示例都将链接到 C++ 语言，因为我相信它在那里得到了完美的描述

向量

向量与动态数组相同，具有调整自身大小的能力 在插入或删除元素时自动使用它们的 存储由容器自动处理。向量元素 被放置在连续的存储中，以便它们可以被访问和 使用迭代器遍历。在向量中，数据被插入到最后。 在末尾插入需要不同的时间，因为有时可能 需要扩展数组。删除最后一个元素只需要 恒定的时间，因为没有调整大小发生。插入和擦除 开始或中间在时间上是线性的。

Vector 是动态数组，但它可以管理分配给自己的内存。这意味着您可以创建长度在运行时设置的数组，而无需使用 new 和 delete 运算符（显式指定内存的分配和释放）。

列表

列表是允许非连续内存的序列容器 分配。与向量相比，列表的遍历速度较慢，但​​一旦 位置已经找到，插入和删除很快。一般， 当我们说列表时，我们谈论的是双向链表。为实施 单链表，我们使用前向表。

列表有两种类型：

• Double linked list 其中每个元素的地址为 [next] 和 [previous]，要访问第一个或最后一个元素，您可以使用特定函数（例如，在 C++ 中，列表中的 front() 或 back() - listName.front() 将返回第一个（0）列表中的元素），head.previous 指向NULL，tail.next 指向NULL；
• Single linked list 每个元素只有链接（知道） 关于 [next] 元素，此列表中的最后一个元素指向 到NULL。

现在让我们回到你的问题：

向量与列表有何不同 上面两句话是真的吗？向量是如何构建的 与列表不同？是不是因为他们将元素存储在 不同的内存部分？我正在搜索一些资源以更好地 理解这些概念。

正如我所提到的，有 2 种类型的列表（单链接和双点赞），它们非常适合您：

• 除了列表末尾之外，到处都有许多插入/删除；

如果您打算这样做，您可以使用矢量：

• 经常访问列表末尾的插入/删除元素；
• 在随机位置访问元素（因为您可以使用[N] 在任意点访问元素，其中 N 是元素的索引/位置。

而在 List 中，您需要使用迭代器来访问位置/索引 N 处的元素。

所以 vector 是一个动态数组，当你访问它时它们往往会执行得更快（因为它没有额外的包装，你可以通过指针直接访问内存中的一个点）。

列表是一个序列容器（因此这个容器对某些基本语言功能进行了包装），它通过为用户提供一些有用的方法来处理其元素而牺牲了一些点，以支持插入和删除的额外简单性。

为了解决您的问题，我们可以得出以下结论：

矢量

插入除后面以外的元素很慢

列表

任意点快速插入/删除

这可以通过它们的结构来判断。

• Insertion 在 List 中很快，因为它是一个链表，而且这个 意味着什么？确切地说，这意味着要进行唯一的更改 实现它是改变[previous ]的指针和 [next] 项目，我们完成了！
• 而在Vector 中，将元素插入到末尾以外的任何位置会花费更多时间。这可以通过数组概念来证明。如果您有一个包含一百万个元素的数组，并且想要替换/删除/插入数组最开头的元素，则需要更改被更改元素之后的每个元素的位置。

列表与矢量图像：

图片取自以下来源： singly linked list double linked list double linked list 2nd image vector

另外，请尝试查看vector-vs-list-in-stl。他们的比较在那里得到了很好的描述。 + 浏览the-c-standard-template-library-stl，转到“容器”部分并检查描述及其方法。