浅谈vector、deque与list

大家都知道，在stl的container中，基础的container 可以分为两类(1)Sequence containers它包括 vector、deque、list；(2)Associative containers 包括set、multiset、map、multimap。这些容器都有许多相似的地方，但每个容器也都有自己的特点。下面我就浅谈一下vector、deque、list之间的相似与不同之处。

对于vector，可以看成一个动态的数组，可以通过迭代器随机的存取，当往其插入新的元素时，如果在结尾插入，将会执行效率比较高，而如果往中间的某个位置插入，其插入位置之后的元素都要后移，因此效率就不是那么的高。其中有一个必要重要的概念就是capacity，当你向vector中插入元素时，如果超过了分配的容量，那么就要重新分配(reallocation)，但是这将导致不好效果：（1）重新分配将导致vector中元素的引用（reference)、指针（pointer）、迭代器（iterator）变得无效。（2）重新分配将消耗大量的时间。所以，在使用vector时，可以利用以下方法来申请容量：

 std::vector<int> v;       // create an empty vector
    v.reserve (100);           // reserve memory for100elements
也可以用：std::vector<T> v(100); //T为任意类型，同时将调用T类型的default 构造函数100次。

vector的容量是不能缩减的，所以必须自己提供这样的功能，方法如下：

template <class T>
    void shrinkCapacity(std::vector<T>& v)
    {
         std::vector<T> tmp(v);    // copy elements into a new vector
         v.swap(tmp);              // swap internal vector data
    }
对于deque它和vector特别的相似；它的元素也存在于动态数祖中，也支持随机存取，和vector有几乎一样的接口。最大的不同之处就是，deque是双向的。与vector相比(1)在首和尾插入和移动元素都特别的快。(2)对于元素的存取和迭代器的移动相对vector来说比较慢(这是由于deque内部的结构导致)。(3)deque中的迭代器(iterators)类似智能指针，而不同于普通的指针。(4)因为可能用到了不止一块内存( one block of memory)，max_size()将比vector的max_size()大(5)不支持reallocation。(6)支持内存缩小，当某些内存块不用时，将得到释放。

在接口的实现上与vector几乎一样，只是少了capacity()与reserve()（原因上面已提到）而多了两个push_front()、pop_frone()（因为deque是双向的）。

对于list可以将它的元素看成是方向链表。它和vector、deque有很大的不同。主要如下(1)它不能随机存取，必须从头一个一个遍历。(2)插入和删除任意位置都比较快，因为仅仅是操作指针。(3)插入和删除不会导致它的指针、引用、迭代器无效。（4）不能利用下表算符[]或者at()来存取元素(同(1))。(5)不支持capacity或者重新分配，因为每个元素有自己的内存。(6)list自己提供了一些成员函数来支持元素的移动等，这些成员方法比<algorithm>中的同名方法有更高的效率。