java中​vector和list的区别

vector和list的区别

　●　vector的随机访问效率高，但在插入和删除时（不包括尾部）需要挪动数据，不易操作。

　●　List的访问要遍历整个链表，它的随机访问效率低。但对数据的插入和删除操作等都比较方便，改变指针的指向即可。

　●　list是单向的，vector是双向的。

　●　vector中的迭代器在使用后就失效了，而list的迭代器在使用之后还可以继续使用。

vector的使用

连续存储结构：vector是可以实现动态增长的对象数组，支持对数组高效率的访问和在数组尾端的删除和插入操作，在中间和头部删除和插入相对不易，需要挪动大量的数据。它与数组最大的区别就是vector不需程序员自己去考虑容量问题，库里面本身已经实现了容量的动态增长，而数组需要程序员手动写入扩容函数进形扩容。

Vector的模拟实现

template <class T>
class Vector
{
public:
  typedef T* Iterator;
  typedef const T* Iterator;
  Vector()
    :_start(NULL)
    ,_finish(NULL)
    ,_endOfStorage(NULL)
  {}
  void template<class T>
  PushBack(const T& x)
  {
    Iterator end = End();
    Insert(end, x);
  }
  void Insert(Iterator& pos, const T& x)
  {
    size_t n = pos - _start;
    if (_finish == _endOfStorage)
    {
      size_t len = Capacity() == 0 ? 3 :  Capacity()*2;
      Expand(len);
    }
    pos = _start+n;
    for (Iterator end = End(); end != pos; --end)
    {
      *end = *(end-1);
    }
    *pos = x;
    ++_finish;
  }
  Iterator End()
  {
    return _finish;
  }
  Iterator Begin()
  {
    return _start;
  }
  void Resize(size_t n, const T& val = T())//用Resize扩容时需要初始化空间，并且可以缩小容量
  {
    if (n < Size())
    {
      _finish = _start+n;
    }
    else
    {
      Reserve(n);
      size_t len = n-Size();
      for (size_t i = 0; i < len; ++i)
      {
        PushBack(val);
      }
    }
  }
  void Reserve(size_t n)//不用初始化空间，直接增容
  {
    Expand(n);
  }
  inline size_t Size()
  {
    return _finish-_start;
  }
  inline size_t Capacity()
  {
    return _endOfStorage-_start;
  }
  void Expand(size_t n)
  {
    const size_t size = Size();
    const size_t capacity = Capacity();
    if (n > capacity)
    {
      T* tmp = new T[n];
      for (size_t i = 0; i < size; ++i)
      {
        tmp[i] = _start[i];
      }
      delete[] _start;
      _start = tmp;
      _finish = _start+size;
      _endOfStorage = _start+n;
    }
  }
  T& operator[](size_t pos)
  {
    assert(pos < Size());
    return _start[pos];
  }
  const T& operator[](size_t pos) const
  {
    assert(pos < Size());
    return _start[pos];
  }
protected:
  Iterator _start; //指向第一个元素所在节点
  Iterator _finish; //指向最后一个元素所在节点的下一个节点
  Iterator _endOfStorage; //可用内存空间的末尾节点
};

list的使用

非连续存储结构：list是一个双链表结构，支持对链表的双向遍历。每个节点包括三个信息：元素本身，指向前一个元素的节点（prev）和指向下一个元素的节点（next）。因此list可以高效率的对数据元素任意位置进行访问和插入删除等操作。由于涉及对额外指针的维护，所以开销比较大。

List的模拟实现

template<class T>
class List
{
  typedef __ListNode<T> Node;
public:
  typedef __ListIterator<T, T&, T*> Iterator;
  typedef __ListIterator<T, const T&, const T*> ConstIterator;
  Iterator Begin()
  {
    return _head->_next;
  }
  Iterator End()
  {
    return _head;
  }
  ConstIterator Begin() const
  {
    return _head->_next;
  }
  ConstIterator End() const
  {
    return _head;
  }
  List()
  {
    _head = new Node(T());
    _head->_next = _head;
    _head->_prev = _head;
  }
  // l2(l1)
  List(const List& l)
  {
    _head = new Node(T());
    _head->_next = _head;
    _head->_prev = _head;
    ConstIterator it = l.Begin();
    while (it != l.End())
    {
      PushBack(*it);
      ++it;
    }
  }
  ~List()
  {
    Clear();
    delete _head;
    _head = NULL;
  }
  void Clear()
  {
    Iterator it = Begin();
    while (it != End())
    {
      Node* del = it._node;
      ++it;
      delete del;
    }
    _head->_next = _head;
    _head->_prev = _head;
  }
  void PushBack(const T& x)
  {
    Insert(End(), x);
  }
  void PushFront(const T& x)
  {
    Insert(Begin(), x);
  }
  void PopBack()
  {
    Erase(--End());
  }
  void PopFront()
  {
    Erase(Begin());
  }
  void Insert(Iterator pos, const T& x)
  {
    Node* cur = pos._node;
    Node* prev = cur->_prev;
    Node* tmp = new Node(x);
    prev->_next = tmp;
    tmp->_prev = prev;
    tmp->_next = cur;
    cur->_prev = prev;
  }
    Iterator Erase(Iterator& pos)
  {
    assert(pos != End());
    Node* prev = (pos._node)->_prev;
    Node* next = (pos._node)->_next;
    prev->_next = next;
    next->_prev = prev;
    delete pos._node;
    pos._node = prev;
        return Iterator(next);
  }
protected:
  Node* _head;
};

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