vector和list区别

一：基本定义

vector：

基于连续内存的动态数组。

提供随机访问。

list：

基于双向链表

每个元素是一个节点，节点间通过指针连接，支持任意位置插入和删除

二：底层数据结构

vector：

元素存储在连续的内存块中。

内部维护三个指针：begin，end，capacity

当容量不足时，重新分配更大内存并复制元素

list：

元素存储在非连续的节点中，每个节点包含数据、前指针和后指针。

节点间通过指针链接，形成双向链表

内存分配是分散的，按需分配。

三：内存布局

vector：

连续内存，元素紧凑排列。

优点：访问效率高

缺点：插入删除需移动元素

list：

非连续内存，节点分散。

优点：插入删除只需调整指针

缺点：访问效率低

四：访问方式

vector：

支持下标随机访问

时间复杂度：O（1）

list：

不支持随机访问，只能遍历。

访问第n个元素时间复杂度：O（n）

五：插入和删除

vector：

尾部：push_back和pop_back是O（1）（可能触发扩容）

中间/头部：insert和erase是O（n），需要移动元素。

扩容时可能重新分配内存并拷贝所有元素。

list：

任意位置：insert和erase是O（1），只需调整指针。

不涉及内存重新分配。

六：内存管理

vector：

预分配容量capacity，通过reserve可减少重新分配。

扩容时通常按倍增（如2倍）分配。

list：

按需分配，每个节点独立申请内存。

无需预分配。

七：迭代器失效

vector：

插入可能导致扩容，使所有迭代器失效。

删除或插入（非尾部）使后序迭代器失效。

list：

插入和删除只影响当前节点的迭代器。

八：元素存储开销

vector：

仅存储元素本身，无额外指针。

内存效率高。

list：

每个节点存储数据、前指针后指针

内存效率低。