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STL Study Day 5: ch4. Deque, heap, and priority_queue

今天是第5天的学习, 第4章看完了。 先谈谈Deque的设计吧。

Deque的概念是挺简单的: 它是一种双向开口的连续的线性空间。 双向意味着, deque可以进行头尾两端的插入, 这弥补了 vector的不足; 线性连续意味着, deque的iterator是random的, 这又弥补了list的不足。 看起来, deque很好啊。 不过, 其代价就是复杂的iterator 的设计。

书中的定义是: deque 是由一段一段的定量连续空间构成, 一旦有必要在deque的前端或尾端增加新空间, 变配置一段定量连续空间, 串接在整个deque的头端或尾端。

Deque的主要结构是: 定义了一个map,  其实质是一个指针数组, 每一element 在这个数组中都指向一个buffer, 对于这个指针数组, 又维护了两个指针start和finish,分别指向头buffer和尾buffer。

对于每个buffer来说, 其实质就是个data 数组,对于这个数组, 又有四个指针,分别是cur, first, last, 和node。 其中 node 指向的是map, 就是整个deque的中央控制器, cur, first, last,分别对应这个数组当前位置, 起始位置, 结束位置。

结构明白了, 那么deque的操作也就大致清楚了: 就是指针的变化, 和memory  copy. 不过, 相对于vector和list, 我们需要考虑的边际条件就增加了一些。 因为, 一旦遇到buffer的边缘, 我们就需要新创建一个buffer或跳的一个buffer中, 这又伴随着一系列的指针操作和memory的移动。 

理解了这些, 那么实际的实现就很简单了。 我原以为要看上4个小时, 结果1个多小时就全看完了。 很舒服。 

对于heap和priority_queue就没什么多说了, 就是一个heap算法的问题, CLRS 中讲的很清楚, 不重复了。 感叹一下: 看看这里的实现, 再想想CLRS中的分析, 真是很有拨开云雾见天日的感觉, 一切都是那么的自然, 同时也觉得generic design很不错。 

花了五天, 把侯捷的书的前4章都看完了, 感触最深的就是指针的操作和memory  的管理, 不过对于何时该采用合适的容器还是心有疑虑。 


明天, 开始比较艰难的一章了, 继续坚持。

12:26:14 PM Thursday, May 14, 2009 

测评一下:

图一, push_back(), times: 10 -- 10000000, the results of vector is baseline. (所化时间的比较)


图二, insert at beginning, times: 10 -- 10000, the results of vector is baseline. (所化时间的比较)




图三 insert at the end,  times: 10 -- 10000, the results of vector is baseline. (所化时间的比较)




图四 pop_back(), times: 10 -- 10000, the results of vector is baseline. (所化时间的比较)




测试了一下, 很惊讶的发现, deque 在这几种情况下, 都表现的很好, 除了pop_back()。 vector表现的最好的就是pop_back()了, 这也是符合它design spec的。 依次谈谈结果:

1. push_back(): 在没做实验前, 我想的是 performance 比较是: vector 和 deque 相接近, 但大于 list。 不过, 结果是deque 远好于 vector。 其原因应该是deque减少了malloc的次数, 虽然vector也一次allocate两倍于old vector的memory, 但是, deque 表现的更好。

2. insert at the beginning: 我的想法是, vector 表现的最差, list最好。 不过, 结果是deque最好。 不过, 想一想就明白了, deque的设计也是允许头插入的啊。

3. insert at the end: 情况跟2差不多。 原来还想做一做, insert middle 的情况, 不过时间不多了, 以后再做。

4. pop_back: 这个结果, 又让我楞了一下, 为什么现在vector又优于deque呢? 想来一下, 自己的答案是, vector 就是简单把数据移除, 并没有什么额外的memory操作, 当然是好过deque和lsit了。

现在, 看起来, 如果,插入、移除次数小的话, deque还是很有优势的啊。 不过, 还有些实验要做, 如find, sort, erase, 等, 有时间在做吧。

另外, 自己还是要确认一下自己的答案是否正确。

3:18:37 PM Thursday, May 14, 2009

posted on 2009-05-15 01:28 小学毕业生 阅读(435) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: STL Study


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