C++ std中vector和list的区别

从零开始C++

Posted by Lyon Ling on August 31, 2019

[TOC]

1. 数据结构设计

  • vector数据结构

    vector和数组类似,拥有一段连续的内存空间,并且起始地址不变。 因此能高效的进行随机存取,时间复杂度为o(1); 但因为内存空间是连续的,所以在进行插入和删除操作时,会造成内存块的拷贝,时间复杂度为o(n)。 另外,当数组中内存空间不够时,会重新申请一块内存空间并进行内存拷贝。

  • list数据结构

    list是由双向链表实现的,因此内存空间是不连续的。 只能通过指针访问数据,所以list的随机存取非常没有效率,时间复杂度为o(n); 但由于链表的特点,能高效地进行插入和删除。

2. 区别和联系

用一个简单的vector和list使用示例说明:

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#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v;
    list<int> l;
    for(int i=0;i<8;i++) ////往v和l中分别添加元素
    {
        v.push_back(i);
        l.push_back(i);
    }
    cout<<"v[2]="<<v[2]<<endl;
    //cout<<"l[2]="<<l[2]<<endl;  			//编译错误,list没有重载[]
    cout<<(v.begin()<v.end())<<endl; 
    //cout<<(l.begin()<l.end())<<endl; 	/编译错误,list::iterator没有重载<或>
    cout<<*(v.begin()+1)<<endl;
    //cout<<*(l.begin()+1)<<endl; 			//编译错误,list::iterator没有重载+
    vector<int>::iterator itv=v.begin();
    list<int>::iterator itl=l.begin();
    itv = itv+2;
    //itl=itl+2; 												//编译错误,list::iterator没有重载+
    itl++; 															//list::iterator中重载了++,只能使用++进行迭代访问。
    itl++;
    cout<<*itv<<endl;
    cout<<*itl<<endl;
    getchar();
    return 0;
}

vector拥有一段连续的内存空间,能很好的支持随机存取, 因此vector<int>::iterator支持“+”,“+=”,“<”等操作符。

list的内存空间可以是不连续,它不支持随机访问, 因此list<int>::iterator则不支持“+”、“+=”、“<”等

vector<int>::iteratorlist<int>::iterator都重载了“++”运算符。

3. 总结

如果需要高效的随机存取,而不在乎插入和删除的效率,使用vector; 如果需要大量的插入和删除,而不关心随机存取,则应使用list。