基于 STL 双端队列的树与自己的二叉树实现？

Posted 2023-02-22

【中文标题】基于 STL 双端队列的树与自己的二叉树实现？

【英文标题】：STL deque based tree vs own implementation of binary tree?

【发布时间】：2012-05-23 08:22:02

【问题描述】：

这是对 Is a list implementation of binary tree scalable?

树实现的优点或缺点是什么 使用线性数组（stl 向量）或 stl deque

而不是具有左右指针的单个节点的二叉树？

假设： 树将被预先计算，一旦构建就不会被修改，只会用于搜索。

【参考方案1】：

嗯，我会说是这些：

对于指针树，您将内存用于数据和指向数据的指针，而对于std::vector，您只为数据分配内存（容器处理迭代自身） 如果你使用std::vector，你的内存是本地化的。例如。如果你想访问一棵树的一个完整的层，这将在内存中是连续的，而单独分配的各个节点，你会像兔子一样跳过内存访问所有这些 如果您分配单个节点，您实际上无法分配它们，除非单独分配。这意味着对malloc-euqivalent 函数的大量调用。 （在 C 中你可以使用一些技巧来避免这种情况，它们在 C++ 中仍然有效，但如果你有现成的 std::vector 解决方案，为什么还要使用 hacks）。 创建向量时，可以使用std::vector.reserve()预分配所有内存。此外，如果您知道向量是如何运行的，您就会知道它会调用 malloc-equivalent 来大约在每次启动树的新级别时保留内存 - 分配数应该大致等于树中的级别数 访问向量的元素非常简单，在基于向量的完全填充的二叉树中导航非常直观且易于使用

【参考方案2】：

数组（包括std::vector）提供了良好的locality of reference 并节省了一些空间，因为它们将数据保存在一个连续的块中，而指针树可能会将其节点分散在内存中并产生分配器开销。

对于预先计算的树，最好将其存储在 vector 中。 完整（或接近完整）二叉树可以使用binary heaps 常用的布局非常有效地存储。

（可以通过选择一个好的分配器来避免树中的开销，但是 C++ 标准库只提供了一个通用的。）