c语言实现容器,C语言三种容器：list vector和deque的区别

在写C++程序的时候会发现STL是一个不错的东西，减少了代码量，使代码的复用率大大提高，减轻了程序猿的负担。还有一个就是容器，你会发现要是自己写一个链表、队列，或者是数组的时候，既要花时间还要操心怎么去维护，里面的指针啊，内存够不够用啊，长度问题，有没有可能溢出啊等等一系列的问题等着我们去解决，还是比较头疼的。所以容器的出现解决了这一个问题，它将这些数据结构都封装成了一个类，只需要加上头文件，我们就可以轻松的应用，不用那么复杂，就连指针也被封装成了迭代器，用起来更方便，更人性化，方便了我们的编程，对于程序员来说还是一大福音！！

C++中的容器类包括“顺序存储结构”和“关联存储结构”，前者包括vector，list，deque等；后者包括set，map，multiset，multimap等。若需要存储的元素数在编译器间就可以确定，可以使用数组来存储，否则，就需要用到容器类了。

1、vector

连续存储结构，每个元素在内存上是连续的；支持高效的随机访问和在尾端插入/删除操作，但其他位置的插入/删除操作效率低下；相当于一个数组，但是与数组的区别为：内存空间的扩展。vector支持不指定vector大小的存储，但是数组的扩展需要程序员自己写。

vector的内存分配实现原理：

STL内部实现时，首先分配一个非常大的内存空间预备进行存储，即capacity()函数返回的大小，当超过此分配的空间时再整体重新放分配一块内存存储(VS6.0是两倍，VS2005是1.5倍)，所以这给人以vector可以不指定vector即一个连续内存的大小的感觉。通常此默认的内存分配能完成大部分情况下的存储。

扩充空间(不论多大)都应该这样做：

(1)配置一块新空间

(2)将旧元素一一搬往新址

(3)把原来的空间释放还给系统

注：vector 的数据安排以及操作方式，与array 非常相似。两者的唯一差别在于空间的利用的灵活性。Array 的扩充空间要程序员自己来写。

vector类定义了好几种构造函数，用来定义和初始化vector对象:

vector v1; vector保存类型为T的对象。默认构造函数v1为空。

vector v2(v1); v2是v1的一个副本。

vector v3(n, i); v3包含n个值为i的元素。

vector v4(n); v4含有值初始化的元素的n个副本。

2、deque

连续存储结构，即其每个元素在内存上也是连续的，类似于vector，不同之处在于，deque提供了两级数组结构，第一级完全类似于vector，代表实际容器；另一级维护容器的首位地址。这样，deque除了具有vector的所有功能外，还支持高效的首/尾端插入/删除操作。

deque 双端队列 double-end queue

deque是在功能上合并了vector和list。

优点：(1) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at()

(2) 在内部方便的进行插入和删除操作

(3) 可在两端进行push、pop

缺点：占用内存多

使用区别：

(1)如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector

(2)如果你需要大量的插入和删除，而不关心随机存取，则应使用list

(3)如果你需要随机存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque

3、list

非连续存储结构，具有双链表结构，每个元素维护一对前向和后向指针，因此支持前向/后向遍历。支持高效的随机插入/删除操作，但随机访问效率低下，且由于需要额外维护指针，开销也比较大。每一个结点都包括一个信息快Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。

优点：(1) 不使用连续内存完成动态操作。

(2) 在内部方便的进行插入和删除操作

(3) 可在两端进行push、pop

缺点：(1) 不能进行内部的随机访问，即不支持[ ]操作符和vector.at()

(2) 相对于verctor占用内存多

使用区别：

(1)如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector

(2)如果你需要大量的插入和删除，而不关心随机存取，则应使用list

(3)如果你需要随机存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque

4、vector VS. list VS. deque：

a、若需要随机访问操作，则选择vector；

b、若已经知道需要存储元素的数目，则选择vector；