vector的底层数据结构（vector内部数据结构）

## vector的底层数据结构### 简介`vector` 是 C++ 中一个常用的容器，它提供了一个动态可变大小的数组，支持高效的随机访问和插入/删除操作。`vector` 底层使用动态分配的连续内存空间来存储元素，因此其性能优于列表（`list`）等使用链表数据结构的容器。### 1. 底层数据结构：数组`vector` 底层实际上是一个动态数组，它使用一块连续的内存空间来存储元素。这使得`vector` 可以高效地访问任意位置的元素，其时间复杂度为 O(1)。### 2. 内存管理为了实现动态大小调整，`vector` 使用以下策略来管理内存：

a. 初始化：

当 `vector` 被初始化时，它会分配一块内存空间，并设置初始容量。

b. 空间不足：

当`vector` 的元素数量超过当前容量时，会触发内存重新分配机制。

c. 重新分配：

`vector` 会分配一块更大的内存空间，并将旧的元素复制到新的内存空间中。旧的内存空间会被释放。

d. 容量增长：

通常情况下，`vector` 重新分配内存时会分配比当前容量更大的空间，以避免频繁的内存分配操作。### 3. 性能

优势：

随机访问：

由于使用连续内存空间，`vector` 可以高效地访问任意位置的元素。

插入/删除：

在末尾插入或删除元素，`vector` 的时间复杂度为 O(1)。

劣势：

插入/删除中间元素：

插入或删除中间元素会导致后续元素的移动，时间复杂度为 O(n)。

内存分配：

当`vector` 需要重新分配内存时，会导致性能下降，因为需要复制元素到新的内存空间。### 4. 使用场景`vector` 适用于以下场景：

需要高效随机访问元素的场景。

需要动态调整大小的场景。

需要在末尾插入或删除元素的场景。### 5. 总结`vector` 底层使用动态分配的连续内存空间来存储元素，提供了一种高效的动态数组实现。它在随机访问和末尾插入/删除方面表现出色，但插入/删除中间元素会带来性能开销。

注意：

实际的实现细节可能因编译器和平台而异，但其基本原理和性能特点基本一致。

vector的底层数据结构

简介`vector` 是 C++ 中一个常用的容器，它提供了一个动态可变大小的数组，支持高效的随机访问和插入/删除操作。`vector` 底层使用动态分配的连续内存空间来存储元素，因此其性能优于列表（`list`）等使用链表数据结构的容器。

1. 底层数据结构：数组`vector` 底层实际上是一个动态数组，它使用一块连续的内存空间来存储元素。这使得`vector` 可以高效地访问任意位置的元素，其时间复杂度为 O(1)。

2. 内存管理为了实现动态大小调整，`vector` 使用以下策略来管理内存：**a. 初始化：** 当 `vector` 被初始化时，它会分配一块内存空间，并设置初始容量。**b. 空间不足：** 当`vector` 的元素数量超过当前容量时，会触发内存重新分配机制。**c. 重新分配：** `vector` 会分配一块更大的内存空间，并将旧的元素复制到新的内存空间中。旧的内存空间会被释放。**d. 容量增长：** 通常情况下，`vector` 重新分配内存时会分配比当前容量更大的空间，以避免频繁的内存分配操作。

3. 性能**优势：*** **随机访问：** 由于使用连续内存空间，`vector` 可以高效地访问任意位置的元素。 * **插入/删除：** 在末尾插入或删除元素，`vector` 的时间复杂度为 O(1)。**劣势：*** **插入/删除中间元素：** 插入或删除中间元素会导致后续元素的移动，时间复杂度为 O(n)。 * **内存分配：** 当`vector` 需要重新分配内存时，会导致性能下降，因为需要复制元素到新的内存空间。

4. 使用场景`vector` 适用于以下场景：* 需要高效随机访问元素的场景。 * 需要动态调整大小的场景。 * 需要在末尾插入或删除元素的场景。

5. 总结`vector` 底层使用动态分配的连续内存空间来存储元素，提供了一种高效的动态数组实现。它在随机访问和末尾插入/删除方面表现出色，但插入/删除中间元素会带来性能开销。**注意：** 实际的实现细节可能因编译器和平台而异，但其基本原理和性能特点基本一致。