关于 c++ STL deque,list,queue 与 stack

不关你 vector 的事

今天看了一篇博客，意识到应该写一篇记一记。

我们知道 STL deque 的初始内存极大，因此广为诟病。据说有不少人因为 deque 挂了。总之，当要求大量双端队列时，应避免写 deque，考虑用 STL list 或手写。但是如果只有少量双端队列，或者要求随机访问，应当使用 deque。因为一旦单个 list 开大了，deque 的效率和内存都碾压它。

通过 sizeof() 函数，我们可以得知一个 deque 和 一个 list 的大小。

printf("%d %d",sizeof(deque<int>),sizeof(list<int>));

结果是：80 16。显然 list 好。deque 在大量双端队列的情况下太容易炸了！

但是如果单个开大了呢？我们用下面的两段代码测试：

//deque
deque<int>d;
for(int i=1;i<=1e7;i++) l.push_back(1);

//list
list<int>d;
for(int i=1;i<=1e7;i++) l.push_back(1);

第一段代码占用的内存远远小于第二段。不信可以自己测测。

然后来测用时，只用看 push_back() 就可以了。代码如下：

#include<time.h>
#include<queue>
#include<stack>
#include<list>
#include<cstdio>
using namespace std;
#define C CLOCKS_PER_SEC
const int N=1e6;
list<int>l;
deque<int>d;
double dur;
clock_t start;
int main(){
	puts("push:");
	start=clock();
	for(int i=1;i<=N;i++) l.push_back(1);
	dur=clock()-start;
	printf("List's time is %lfs\n",dur/C);
	start=clock();
	for(int i=1;i<=N;i++) d.push_back(1);
	dur=clock()-start;
	printf("Deque's time is %lfs\n",dur/C);
	return 0;
}

我这里的输出是：

push:
List's time is 0.086062s
Deque's time is 0.018839s

deque 还是碾压。

关于 queue 和 stack

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为什么题目中还有 queue 和 stack 呢？这就要从 STL queue 和 stack 的定义说起。以下是模板 queue 的定义：

template<typename _Tp, typename _Sequence = deque<_Tp> >
    class queue

然后是 stack:

template<typename _Tp, typename _Sequence = deque<_Tp> >
    class stack

我们发现这两个模板有两个参数，第一个代表储存的数据类型，第二个代表容器，默认为 deque。

所以在代表容器的那一块我们还可以填 list<int>！实现的功能却没有变化！实际上，这也是为什么 queue 和 stack 没有迭代器的原因：STL list 是双向迭代器，deque 则是随机访问迭代器，类型不统一，没法做迭代器。

例如：queue<int,list<int> > 和 stack<char,list<char> > 都是合法的。

和 deque 与 list 的比较一样，当要求大量队列或者栈时，应避免写默认的，应该写成例如：queue<int,list<int> > q[1000005]。但是如果只有少量队列或栈，就该用默认参数。因为一旦单个 list 开大了，deque 的效率和内存都碾压它。