C++基本序列式容器效率比较

前面介绍序列式的三种容器时,我们简单介绍了在容器各部位插入或删除元素时的处理效率,在此节我们做一个总结。

根据 STL 公布的容器各种操作效率,我们可以根据不同的需求来选择合适的容器。例如,我们需要频繁的在容器的任意位置插入或删除元素,则我们可以选择 list,而非 vector 和 deque。具体的总结见下表。

基本操作 vector deque list
在容器头部插入或删除元素 线性 恒定 恒定
在容器尾部插入或删除元素 恒定 恒定 恒定
在容器中部插入或删除元素 线性 线性 恒定
访问容器头部的元素 恒定 恒定 恒定
访问容器尾部的元素 恒定 恒定 恒定
访问容器中部的元素 恒定 恒定 线性

对于 vector 而言,它只是一个可以伸缩长度的数组,因此除了在尾部插入、删除数据外,在其它任何部位插入、删除数据都是线性的复杂度,容器长度越大,完成相应的操作也就越多。而访问元素则可以根据下标直接访问到,因此访问任何位置的元素,其效率都是恒定的。

对于 deque 而言,它是一个可以操作头部和尾部的并且可以伸缩长度的数组,因此它在头部和尾部插入、删除数据,效率是恒定的,但是在容器的中间插入元素,则它跟 vector 一样,同样是要移动其它元素的,因此在中部插入或删除元素效率是线性的。对于访问容器中的元素,它同样可以通过下标进行直接访问,因此效率也是恒定的。

对于 list 而言,它是一个双向链表,因此在任何位置插入或删除元素都不用移动其它元素,其效率始终是恒定的。对于访问元素,双向链表访问头尾元素都很方便,但是访问中间元素则需要逐一从头部或尾部一一遍历过去,因此访问容器中间的元素其效率是线性的。

在今后的程序设计过程中,如果需要使用容易,应该按照需求选择合适的容器,否则会大大降低程序的效率。如果我们只需要在容器尾部插入删除元素,则 vector 就够用了,如果还需要在头部也频繁的插入删除元素,则需要选择 deque。

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