什么迭代更快，什么创建新元素更快？向量还是链表？为什么？ [关闭]答案

【问题标题】：What is faster to iterate through and what is faster to create new elements on ? A vector or a Linked List ? Why? [closed]什么迭代更快，什么创建新元素更快？向量还是链表？为什么？ [关闭]
【发布时间】：2022-11-25 05:57:00
【问题描述】：

我最近参加了两次工作面试，两次我都说了 vector，因为我的常识告诉我，因为访问堆上的内存比较慢。然而，链表和向量都将它们的元素存储在堆上。面试官似乎对我的回答不满意，即使我答对了。

有人可以给我这两个面试问题的教科书式答案吗？

什么可以更快地迭代，什么可以更快地创建新元素？向量还是链表？为什么？

为什么访问元素或在矢量上创建新元素更快？

【问题讨论】：

容器是否分类？
address + 4 或 root->next->next->next->next 哪个看起来更快？
“存储在堆上”不是相关部分。相关的是每个单独元素的存储位置，这将回答您的两个问题
仅供参考，元素的位置无关紧要，除非它们被整理（如矢量）。从堆、堆栈或全局区域访问数据之间没有速度差异。
更正。如果链表节点足够近，可以位于同一缓存行或可以放入缓存中，则可以以与向量相同的速度访问它们（同样，取决于容器的大小以及它是否可以放入缓存中）处理器的数据缓存）。

标签： c++ vector linked-list

【解决方案1】：

在大多数体系结构中，缓存局部性确保 vector 迭代速度最快，而链表在每一步都需要间接访问。向列表中插入一个新元素是 O(1) 时间。插入向量取决于您想插入的位置以及向量的内部实现方式。假设常见的 c++ 实现，在 vector 的末尾插入尽管不超过容量是 O(1)，但这是一个缓慢的 (O(n)) 操作，因为重新分配意味着复制/移动。对于插入到中间，没有比手动复制/移动元素（通常是 O(n) 元素）更快的算法，这样的实现也很慢。

矢量插入性能取决于您是否可以分摊（分摊）多个插入的增长成本。在 std::vector<> 的情况下，这种增长可以很好地摊销，所以如果你进行类似批处理的处理（许多元素），那么你将体验到几乎不变的插入时间。出于实时目的，您无法在逐个调用地测量插入时间时进行摊销；那么它可能会达到 O(n) 的经验。

【讨论】：

好的，改写 - 想法是，与中间有快速插入实现的列表不同，std::vector 需要求助于通用（基于移动的）算法。
此外，大多数std::vector 实现在扩展时会分配额外的空间以减少追加操作时间。
@ThomasMatthews 是的，这就是为什么我写了“不超过容量”部分的原因。然而，当插入到一个大向量的中间时，这并没有多大帮助。
我认为他们正在了解 vector 呈几何级数增长，因此 O(N) 被摊销为 O(1)
@NathanOliver 这对某些用例（例如批处理）有帮助，对其他用例没有帮助（例如实时处理）-但您是对的，它值得一段。