二维向量和向量图有啥区别？

Posted 2023-02-17

【中文标题】二维向量和向量图有啥区别？

【英文标题】：What's the difference between 2d vector and map of vector?二维向量和向量图有什么区别？

【发布时间】：2017-10-10 08:53:40

【问题描述】：

假设我已经声明

map< int , vector<int> > g1;
vector< vector<int> > g2;

这两者有什么异同？

【问题讨论】：

map 是一个关联容器，而 vector 不是。

【参考方案1】：

相似之处在于你访问数据的方式，可以是相同的语法：

std::cout << g1[3][2] << std::endl;
std::cout << g2[3][2] << std::endl;

主要区别如下：向量的映射不必包含所有索引。然后，例如，您的地图中只能使用键 '17'、'1234' 和 13579 访问 3 个向量：

g2[17].resize(10);
g2[1234].resize(5);
g2[13579].resize(100);

如果您想要与向量向量相同的语法，您的主向量中至少需要有 13579 个向量（包括 13576 个空向量）。但这会占用内存中大量未使用的空间。

此外，在您的地图中，您还可以使用否定键访问您的向量（这在向量的向量中是不可能的）：

g2[-10].resize(10);

经过这个明显的高差之后，数据的存储就不同了。向量分配连续的内存，而映射存储为树。向量中的访问复杂度为O(1)，而地图中的访问复杂度为O(log(n))。我邀请您学习一些有关 C++ 容器的教程，以了解所有差异以及使用它们的常用方法。

【参考方案2】：

它们本质上是不同的。虽然您可以同时执行g2[0] 和g1[0]，但行为却大不相同。假设索引 0 处没有任何内容，则 std::map 将默认构造一个新的 value_type，在本例中为向量，并返回一个引用，而 std::vector 具有未定义的行为，但通常是段错误或返回垃圾。

它们在内存布局方面也完全不同。 std::map 由红黑树支持，std::vector 在内存中是连续的。因此，插入映射总是会导致内存中某处的动态分配，而向量将被调整大小以防超出其当前容量。但是请注意，向量的向量在内存中是不连续的。第一个向量，它本身在内存中是连续的，由数据组成的向量大致如下：

struct vector 

    T* data;
    size_t capacity;
    size_t size;
;

每个向量在data 处拥有其动态内存分配。

地图的优点是不必人口稠密，即您可以在索引 0 和 12902 处拥有一些东西，而无需介于两者之间的所有东西，而且它是排序的。如果您不需要 sorted 属性并且可以使用 c++11，请考虑 std::unordered_map。向量总是密集填充，即大小为 10000 时，存在 0-9999 的元素。

【讨论】：

请注意，标准没有指定 RB-tree。它依赖于实现，即使大多数情况下都是如此。

是的，但是您知道不使用 rb-tree 的实现吗？ IIRC 标准通常只要求某些操作的渐近运行时，但在实践中，内存分配策略在大多数情况下比渐近运行时差异具有更大的影响。

不，但是有这么多奇怪的编译器，如果它们中的一些实现其他算法（例如卡西欧或德州仪器，已经使用 16 位字节），我不会感到惊讶。跨度>

是的，但这不是编译器会做的事情，这来自您使用的标准库（libstdc++（通常使用 gcc）、libc++（通常使用 clang）、SGI）。 16 位 afaik 的字节大小与此完全不同，因为这些东西通常是由机器架构（march）强加的。

【参考方案3】：

通过示例，您可以了解其中的区别。假设vector<int> 存储人的唯一ID，map 存储各自的密码作为密钥。

map< int , vector<int> > listOfPeopleAtRespectivePinCode;
vector< vector<int> > bunchOfGroupsOfPeople;

显然，map 能够关联键和值（这里是值列表），而vector 可以有效地存储一堆数据。