std::vector 是否适合频繁调整大小？答案

【问题标题】：Is std::vector good for frequent resizing?std::vector 是否适合频繁调整大小？
【发布时间】：2012-07-10 19:23:02
【问题描述】：

我正在创建一个我有小“粒子”的游戏。它们的数量变化非常频繁（每隔几秒钟），我想知道存储它们的最佳方式是什么。 std::vector 或 std::deque 更适合这个吗？

是否可以保留永远不会被使用的空间（在那个容器中）（我有上限）？

【问题讨论】：

给我们一些关于使用的更多信息。
如果你只擦除一个向量的最后一项，它通常相当快。你能给出最大数量的粒子吗？
使您的代码模块化，以便轻松更换容器类型和配置文件。
感谢您的建议！最大数量通常约为 100 - 150，因此我将使用向量并为其保留空间。

【解决方案1】：

这真的取决于使用情况。如果您的向量未排序，如果您实际上是在移除该粒子，则在向量中找到它的复杂度为 O(n)，并且整个向量将被复制，因此数据保持连续。使用双端队列，仍然需要 O(n) 才能找到，但删除是微不足道的。但是，如果你像这样迭代

foreach (particle in particles)
{
    if(particle.update() == END_OF_LIFE)
    {
        particle.alive = false;
    }
    else
    {
        particle.draw();
    }
}

你可以在没有显着开销的情况下做到这一点，但要插入新粒子，你需要遍历每个粒子以找到第一个可以替换的“死”粒子 (O(n))，或者跟踪该信息在单独的 std::list 中。

要有效回答，我们需要知道一件事 - 您是否需要对特定粒子进行索引（“给我列表中的第 1000 个粒子”）？另外，您是否曾经通过某个 ID 查找（“查找 id=421932 的粒子”）？如果是前者，vector 会在恒定时间内执行，而后者将由 std::unordered_set（c++ x11 版本的 hash_set，boost pre x11 中的类似选项）在恒定时间内执行，而 logn 时间由 std::set 执行。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果顺序无关紧要，您可以将其替换为向量中的另一个粒子，而不是删除一个粒子（我认为它不重要）

std::vector<Particle> particles;

当您删除索引 i 处的粒子时 - 只需用最后一个填充空白空间：

particles[i] = particles.back();
particles.pop_back();

如果使用指针向量，您可以使其更快。

【讨论】：

我很好奇：你为什么使用 resize(..) 而不是 pop_back()？ pop_back() 有缺点吗？
@stefan：是的，pop_back 更好
@stefan 这还是很奇怪。为什么要使用赋值而不是swap？
我认为使用指针向量不会更快。使用指针向量，他将失去内存是连续的这一事实。这实际上取决于粒子实际上是什么以及将涉及哪种计算。
... 在 C++11 中，您可以编写 particles[i] = std::move(particles.back()) 并获得两全其美的效果。当然，您的代码依赖于 C++11。

【解决方案3】：

如果你为vector预留了足够的空间，resize也不错，因为它不需要复制vector的内容。

另一方面，由于避免了大规模的重新分配，因此出队可以比具有自动管理容量的向量更有效地增长，特别是在大序列中。

【讨论】：