Java 中的vector和list的区别和使用实例详解

要了解vector,list,deque。我们先来了解一下stl。

stl是standard template library的简称，中文名是标准模板库。从根本上说，stl是一些容器和算法的集合。stl可分为容器(containers)、迭代器(iterators)、空间配置器(allocator)、配接器(adapters)、算法(algorithms)、仿函数(functors)六个部分。指针被封装成迭代器，这里vector，list就是所谓的容器。

我们常常在实现链表，栈，队列或者数组时，都会写着一些重复或者相似的代码，还要考虑各种可能出现的问题。而stl的引入，大大提高了代码的复用性。我们在实现这些代码时，只要引入头文件就可以灵活的应用了。

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。

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。

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;
};

总结

以上所述是小编给大家介绍的java 中的vector和list的区别和使用实例详解，希望对大家有所帮助