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C++学习笔记——C++ deque和vector的区别

article 2024/12/22 18:23:40

C++中的std::deque（双端队列）和std::vector（向量）是两种不同的容器类型，它们有以下区别：

内部实现方式不同：std::deque使用了一种双端队列的数据结构，它由多个块（chunks）组成，每个块内部存储一部分元素。而std::vector则使用了连续的内存块来存储元素。
随机访问性能不同：由于std::vector的元素在内存中是连续存储的，因此它支持高效的随机访问，可以通过索引直接访问任意位置的元素。而std::deque虽然也支持随机访问，但由于元素分布在多个块中，访问不同位置的元素可能需要更多的指针操作，因此相对于std::vector，其随机访问的性能稍差一些。
插入和删除操作性能不同：std::deque在两端进行插入和删除操作的性能较好，因为它可以在常数时间内在两端进行操作。而std::vector在尾部进行插入和删除操作的性能也很好，但在中间或头部进行插入和删除操作时，需要移动后续元素，因此性能较差。
内存管理方式不同：std::deque相对于std::vector具有更高的内存开销，因为它需要为每个块分配额外的内存空间。而std::vector则在内存中分配一块连续的内存来存储元素，可以更有效地利用内存。

综上所述，选择使用std::deque还是std::vector取决于具体的使用场景和需求。如果需要频繁在两端进行插入和删除操作，或者不需要频繁的随机访问，std::deque可能是一个更好的选择。如果需要高效的随机访问和在尾部进行插入和删除操作，std::vector可能更适合。

deque示例代码

#include <iostream>
#include <deque>

int main()
{
  std::deque<int> myDeque;

  // 在尾部插入元素
  myDeque.push_back(10);
  myDeque.push_back(20);
  myDeque.push_back(30);
  std::cout << "在尾部插入元素 双端队列中的元素：";
  for (size_t i = 0; i < myDeque.size(); i++)
  {
    std::cout << myDeque[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
  // 在头部插入元素
  myDeque.push_front(5);
  myDeque.push_front(15);

  // 使用索引访问元素
  std::cout << "在头部插入元素 双端队列中的元素：";
  for (size_t i = 0; i < myDeque.size(); i++)
  {
    std::cout << myDeque[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  // 从尾部删除元素
  myDeque.pop_back();
  std::cout << "从尾部删除元素后 双端队列中的元素：";
  for (size_t i = 0; i < myDeque.size(); i++)
  {
    std::cout << myDeque[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
  // 从头部删除元素
  myDeque.pop_front();
  std::cout << "从头部删除元素后 双端队列中的元素：";
  for (size_t i = 0; i < myDeque.size(); i++)
  {
    std::cout << myDeque[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
  // 使用迭代器访问元素
  std::cout << "删除元素后的双端队列中的元素：";
  for (auto it = myDeque.begin(); it != myDeque.end(); ++it)
  {
    std::cout << *it << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
  // 删除特定index的数据，比如第三个的
  myDeque.erase(myDeque.begin() + 3-1);
  std::cout << "删除特定index的数据，比如第三个的 双端队列中的元素：";
  for (size_t i = 0; i < myDeque.size(); i++)
  {
    std::cout << myDeque[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
  return 0;
}

在这里插入图片描述

vector示例代码

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> myVector;

    // 在尾部插入元素
    myVector.push_back(10);
    myVector.push_back(20);
    myVector.push_back(30);

    // 使用索引访问元素
    std::cout << "向量中的元素：";
    for (size_t i = 0; i < myVector.size(); i++) {
        std::cout << myVector[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 从尾部删除元素
    myVector.pop_back();

    // 使用迭代器访问元素
    std::cout << "删除元素后的向量中的元素：";
    for (auto it = myVector.begin(); it != myVector.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}