C++三种容器：listvector和deque的区别
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++三种容器：listvector和deque的区别相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
在写C++程序的时候会发现STL是一个不错的东西，减少了代码量，使代码的复用率大大提高，减轻了程序猿的负担。还有一个就是容器，你会发现要是自己写一个链表、队列，或者是数组的时候，既要花时间还要操心怎么去维护，里面的指针啊，内存够不够用啊，长度问题，有没有可能溢出啊等等一系列的问题等着我们去解决，还是比较头疼的。所以容器的出现解决了这一个问题，它将这些数据结构都封装成了一个类，只需要加上头文件，我们就可以轻松的应用，不用那么复杂，就连指针也被封装成了迭代器，用起来更方便，更人性化，方便了我们的编程，对于程序员来说还是一大福音！！
C++中的容器类包括“顺序存储结构”和“关联存储结构”，前者包括vector，list，deque等；后者包括set，map，multiset，multimap等。若需要存储的元素数在编译器间就可以确定，可以使用数组来存储，否则，就需要用到容器类了。
1、vector连续存储结构，每个元素在内存上是连续的；支持 高效的随机访问和在尾端插入/删除操作，但其他位置的插入/删除操作效率低下； 相当于一个数组，但是与数组的区别为：内存空间的扩展。vector支持不指定vector大小的存储，但是数组的扩展需要程序员自己写。
vector的内存分配实现原理：
STL内部实现时，首先分配一个非常大的内存空间预备进行存储，即capacity（）函数返回的大小，当超过此分配的空间时再整体重新放分配一块内存存储（ VS6.0是两倍，VS2005是1.5倍），所以 这给人以vector可以不指定vector即一个连续内存的大小的感觉。通常此默认的内存分配能完成大部分情况下的存储。
扩充空间（不论多大）都应该这样做：
（1）配置一块新空间
（2）将旧元素一一搬往新址
（3）把原来的空间释放还给系统
注：vector 的数据安排以及操作方式，与array 非常相似。两者的唯一差别在于空间的利用的灵活性。Array 的扩充空间要程序员自己来写。
vector类定义了好几种构造函数，用来定义和初始化vector对象:
vector<T> v1; vector保存类型为T的对象。默认构造函数v1为空。
vector<T> v2(v1); v2是v1的一个副本。
vector<T> v3(n, i); v3包含n个值为i的元素。
vector<T> v4(n); v4含有值初始化的元素的n个副本。
2、deque
连续存储结构，即其每个元素在内存上也是连续的，类似于vector，不同之处在于， deque提供了两级数组结构， 第一级完全类似于vector，代表实际容器；另一级维护容器的首位地址。这样，deque除了具有vector的所有功能外， 还支持高效的首/尾端插入/删除操作。
deque 双端队列 double-end queue
deque是在功能上合并了vector和list。
优点：(1) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at()
(2) 在内部方便的进行插入和删除操作
(3) 可在两端进行push、pop
缺点：占用内存多
使用区别：
（1）如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector
（2）如果你需要大量的插入和删除，而不关心随机存取，则应使用list
（3）如果你需要随机存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque
3、list
非连续存储结构，具有双链表结构，每个元素维护一对前向和后向指针，因此支持前向/后向遍历。 支持高效的随机插入/删除操作，但随机访问效率低下，且由于需要额外维护指针 ，开销也比较大。每一个结点都包括一个信息快Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。
优点：(1) 不使用连续内存完成动态操作。
(2) 在内部方便的进行插入和删除操作
(3) 可在两端进行push、pop
缺点：(1) 不能进行内部的随机访问，即不支持[ ]操作符和vector.at()
(2) 相对于verctor占用内存多
使用区别：
（1）如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector
（2）如果你需要大量的插入和删除，而不关心随机存取，则应使用list
（3）如果你需要随机存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque
4、vector VS. list VS. deque：
a、若需要随机访问操作，则选择vector；
b、若已经知道需要存储元素的数目，则选择vector；
c、若需要随机插入/删除（不仅仅在两端），则选择list
d、只有需要在首端进行插入/删除操作的时候，还要兼顾随机访问效率，才选择deque，否则都选择vector。
e、若既需要随机插入/删除，又需要随机访问，则需要在vector与list间做个折中-deque。
f、当要存储的是大型负责类对象时，list要优于vector；当然这时候也可以用vector来存储指向对象的指针，
同样会取得较高的效率，但是指针的维护非常容易出错，因此不推荐使用。
问题一：list和vector的区别：
（1）vector为存储的对象分配一块连续的地址空间 ，随机访问效率很高。但是 插入和删除需要移动大量的数据，效率较低。尤其当vector中存储
的对象较大，或者构造函数复杂，则在对现有的元素进行拷贝的时候会执行拷贝构造函数。
（2）list中的对象是离散的，随机访问需要遍历整个链表， 访问效率比vector低。但是在list中插入元素，尤其在首尾 插入，效率很高，只需要改变元素的指针。
（3）vector是单向的，而list是双向的；
（4）向量中的iterator在使用后就释放了，但是链表list不同，它的迭代器在使用后还可以继续用；链表特有的；
使用原则：（1）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；
（2）如果需要大量高效的删除插入，而不在乎存取时间，则使用list；
（3）如果需要搞笑的随机存取，还要大量的首尾的插入删除则建议使用deque，它是list和vector的折中；
问题二：常量容器const
const vector<int> vec(10);//这个容器里 capacity和size和值都是不能改变的， const修饰的是vector；
迭代器：const vector<int>::const_iterrator ite; //常量迭代器；
注：const vector <int> vec(10) —— 与const int a[10]是一回事，意思是vec只有10个元素，不能增加了，里面的元素也是不能变化的
vector<int> a(10);
const vector<int> b(10);
a[1]=10;//正确
b[1]=10;//错误
a.resize(20);//正确
b.resize(20);//错误vector <const int> vec(10); //目前没有这种用法;这样写后也是当作vector <int>vec来用的；
关于vector<const int> ，在GCC下是没有这种用法的,编译不过
在VS2008是把它当作vector<int>这种类型来处理的；a、capacity是容器需要增长之前，能够盛的元素总数； 只有连续存储的容器才有capacity的概念（例如vector，deque，string），list不需要capacity。
b、size是容器当前存储的元素的数目。
c、vector默认的容量初始值，以及增长规则是依赖于编译器的。
问题四：用vector存储自定义类对象时，自定义类对象须满足：
a、有可供调用的无参构造函数（默认的或自定义的）；
b、有可用的拷贝赋值函数（默认的或自定义的）
问题五：迭代器iterator
a、vector与deque的迭代器支持算术运算，list的迭代器只能进行++/--操作，不支持普通的算术运算。
b .向量中的iterator在使用后就释放了，但是链表list不同，它的迭代器在使用后还可以继续用；链表特有的；
ite=find(vec.begin(),vec.end(),88);
vec.insert(ite,2,77); //迭代器标记的位置前，插入数据；
cout<<*ite<<endl; //会崩溃，因为迭代器在使用后就释放了，*ite的时候就找不到它的地址了；
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector> //向量的头文件；
#include <algorithm> //算法的头文件；
int main()
vector <int> vec(5,8);
//--类型是vector<int>，该容器向量中含有5个int类型的数值8，变量名为vec。
//vector是一个类模板（class template）,所以必须要声明其类型，int，一个容器中所有的对象必须是同一种类型；
// 定义一个容器对象；直接构造出一个数组；用法和数组一样；
//
for(int i=0;i<vec.size();i++) //size()是指容器里当前有多少个使用的元素；
cout<<vec[i]<<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl; //得到容器里用的多少个空间，和总共的大小；
vector<int>::iterator ite; //定义了一个向量的迭代器；相当于定义了一个指针；
for(ite=vec.begin();ite!=vec.end();ite++) //得到开始、结束
cout<<*ite <<" "; //迭代器返回的是引用：
cout<<endl;
//在尾部插入；
vec.push_back(9); //VS6.0扩充的空间是两倍；在VS2005扩充的空间是1.5倍；
for(ite=vec.begin();ite!=vec.end();ite++) //得到开始、结束
cout<<*ite <<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl;
//尾部删除;容量没变【capacitty】，但是使用空间减少一个；容量一旦增加就不会减小；
vec.pop_back();
for(ite=vec.begin();ite!=vec.end();ite++) //得到开始、结束
cout<<*ite <<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl;
vec.push_back(88);
vec.push_back(99); //容量刚好够；
for(ite=vec.begin();ite!=vec.end();ite++) //得到开始、结束
cout<<*ite <<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl;
ite = find(vec.begin(),vec.end(),88); //查找这个元素；
vec.erase(ite); //利用迭代器指针删除这个元素；
for(int i=0;i<vec.size();i++) //size()是指容器里当前有多少个使用的元素；
cout<<vec[i]<<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl; //得到容器里用的多少个空间，和总共的大小；
vec.clear(); //只是清除了数据，没有回收空间，空间的等到对象的生命周期结束时回收；
//使用空间为0，但是容量的空间还在，只有在调用析构函数的时候空间才会回收；
for(int i=0;i<vec.size();i++) //size()是指容器里当前有多少个使用的元素；
cout<<vec[i]<<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl;
ite=find(vec.begin(),vec.end(),88);
vec.insert(ite,2,77); //迭代器标记的位置前，插入数据；
<span style="color:#ff0000;">//cout<<*ite<<endl; //会崩溃，因为迭代器在使用后就释放了，*ite的时候就找不到它的地址了；
//和向量的用法一样，但是链表list不同，它的迭代器在使用后还可以继续用；链表特有的；</span>
for(int i=0;i<vec.size();i++)
cout<<vec[i]<<" ";
cout<<endl<<vec.size()<<" "<<vec.capacity()<<endl;
system("pause");
return 0;
list代码示例：
#include<iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
list<char> lit;
//用法和向量一样，
//list是一个类模板，template，char是链表里对象的类型，lit是创建的一个对象；
//链表可以再头尾两端插入,是双向的；
lit.push_back('a');
lit.push_back('b');
lit.push_front('d');
lit.push_front('e');
lit.push_front('f');
lit.push_front('b');
lit.push_front('b');
list<char>::iterator it; //定义一个list的迭代器，类似一个纸箱链表的指针，但是比一般的指针好用，里面用到了好多重载操作；
list<char>::iterator it1;
list<char>::iterator it2;
for(it=lit.begin();it!=lit.end();it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//-----------链表可以从两端删除-------------------
lit.pop_back();
lit.pop_front();
for(it=lit.begin();it!=lit.end();it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//-------------删除所有的a---------------------------------
//lit.remove('a'); //删除所有的a;
for(it=lit.begin();it!=lit.end();it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//-------------移除连续且相同的a，只剩下一个;--------------------------------
lit.unique(); //移除连续且相同的a，只剩下一个;
for(it=lit.begin();it!=lit.end();it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
list<char> lit1;
lit1.push_back('g');
lit1.push_back('h');
lit1.push_back('i');
lit1.push_back('k');
for(it1=lit1.begin();it1!=lit1.end();it1++)
cout<<*it1<<" ";
cout<<endl;
//-------------将一个链表插入到另一个链表---------------------------------
it1=find(lit.begin(),lit.end(),'f'); //先的找到要插入的位置，在该位置的前一个插入；
lit.splice(it1,lit1); //将第二个链表插入到第一个链表中；合并后的链表就没了，因为传的是&；
for(it=lit.begin();it!=lit.end();it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//------在链表lit中的it前插入lit1中的一个元素it1；在f之前插入k-----
//-----拿下来之后那个元素就没有了-------------------
it=find(lit.begin(),lit.end(),'f');
it1=find(lit1.begin(),lit1.end(),'k');
lit.splice(it,lit1,it1);
//-------------把链表中的一段插入到另一个链表中---------------------------------
//把链表lit1中的[it-----it1)段的字符插入到lit的it2指针前；
it=find(lit1.begin(),lit1.end(),'h');
it1=find(lit1.begin(),lit1.end(),'k');
it2=find(lit.begin(),lit.end(),'f');
lit.splice(it2,lit1,it,it1);
// ----void merge(list& x); //将x合并到*this 身上。两个lists 的内容都必须先经过递增归并排序。
lit.sort(); //对两个排序进行归并排序；
lit1.sort();
lit.merge(lit1);
//-----------将list里的数据倒序排列---------------
lit.reverse();
for(it=lit.begin();it!=lit.end();it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
for(it1=lit1.begin();it1!=lit1.end();it1++)
cout<<*it1<<" ";
cout<<endl;
system("pause");
return 0;
运行结果：
以上是关于C++三种容器：listvector和deque的区别的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章