1.expan扩容函数的一些理解

Posted 2022-01-25 royzzzzz

1 template <typename T> void Vector<T>::expand()  //向量空间不足时扩容
2     if (_size < _capacity) return; //尚未满员时，不必扩容
3     if (_capacity < DEFAULT_CAPACITY) _capacity = DEFAULT_CAPACITY; //不低于最小容量
4     T* oldElem = _elem;  _elem = new T[_capacity <<= 1]; //容量加倍
5     for (int i = 0; i < _size; i++)
6        _elem[i] = oldElem[i]; //复制原向量内容（T为基本类型，或已重载赋值操作符‘=‘）
7     delete[] oldElem; //释放原空间
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1.1.为什么选择加倍（两倍）扩容？而不是根据固定容量扩容？（在copyFrom函数中同理申请了双倍空间内存的理由）

这里涉及到了一个成本分摊的概念。

假设我们初始容量为0的vector插入n个元素，这个n个元素可以定义为n=m*I，插入了I次， 固定扩容容量变为m。

（1）如果我们选择根据每次插入的量扩大容量

则最坏的情况可以是每次插入m+1元素，则第1，I+1,2I+1...(m-1)I 次插入的时候扩容 ，这是一个算术级数，时间成本为O（n²），平均到每一次插入的成本应该是O（n）

（2）如果我们选择根据加倍扩容的办法

则最坏的情况可以是在第1，2，4，8，16...次插入时扩容，这是一个几何级数，时间成本为O（n），平均到每一次插入的成本为O（1）

显然，我们选择加倍扩容的办法，比去修改_capacity的值划算！