Wann sollte vector / list verwendet werden?

Ich kann verstehen, wann Listen zu verwenden sind, aber ich verstehe nicht, wann es besser ist, Vektoren als Listen in Videospielen zu verwenden: Wann ist es besser, schnellen Direktzugriff zu haben?

(Und ich verstehe, warum es schneller ist, Listen einzufügen / zu löschen, weil es nur Zeiger entfernt / hinzufügt, aber immer noch das entsprechende Element finden muss ...)

Meine Faustregel ist, und ich bin sicher, dass es eine Debatte darüber geben wird, niemals Listen zu verwenden (es sei denn, Sie müssen sehr, sehr häufig Dinge aus der Mitte großer Listen entfernen).

Die Geschwindigkeit, die Sie gewinnen, wenn Sie alle Ihre Elemente in Ihrem Container in zusammenhängendem Speicher haben (und daher cachefreundlicher sind), ist den Ausgleich der zusätzlichen Kosten für das Hinzufügen / Entfernen / Ändern der Größe des Vektors wert.

Bearbeiten: Nur um ein bisschen mehr zu verdeutlichen, sollte es selbstverständlich sein, dass jede Art von "was schneller ist" Frage auf welcher Plattform auch immer mit welchen Datensätzen getestet werden sollte, die für Ihre speziellen Bedürfnisse relevant sind. Wenn ich nur eine Sammlung von Elementen benötige, verwende ich nur vector (oder deque, was fast dasselbe ist), es sei denn, es gibt einen guten Grund, dies nicht zu tun .

Verwenden Sie eine Liste, wenn eine durch Ändern der Mitte Ihrer Datenstruktur verursachte Iterator-Invalidierung zu Problemen führt oder Sie Ihre Elemente weiterhin sortieren müssen, damit der Swap- und Pop-Trick für schnelles Löschen der mittleren Sammlung nicht funktioniert und Sie über eine große Anzahl von Elementen verfügen Anzahl der Löschvorgänge in der mittleren Sammlung.

Möglicherweise möchten Sie auch eine Deque verwenden. Es hat ähnliche Leistungsmerkmale wie ein Vektor, benötigt jedoch keinen zusammenhängenden Speicher und ist etwas flexibler.

Ihre Wahl sollte Ihren Bedürfnissen entsprechen. Alle Elemente der Vektoren sind ständig im Speicher und Listen haben Zeiger auf die nächsten / vorherigen Elemente, sodass sie jeweils ihre Vor- / Nachteile haben:

Listen:

• Jedes Element benötigt zwei Ganzzahlen, um auf vorherige und nächste Elemente zu verweisen. In den meisten Fällen sind das 8 Byte mehr für jedes Element in Ihrer Liste
• Einfügen ist zeitlich linear: O (n)
• Entfernen ist eine konstante Operation: O (1)
• Der Zugriff auf das x-Element erfolgt linear in der Zeit: O (n)

Vektoren:

• Benötigt weniger Speicher (keine Zeiger auf andere Elemente, es ist ein einfacher mathematischer Algorithmus)
• Entfernen ist zeitlich linear: O (n)
• Der Zugriff auf das x-Element ist konstant: O (1) (Das liegt daran, dass die Elemente im Speicher kontinuierlich sind, sodass es sich um eine einfache mathematische Operation handelt. VectorPtr + (x * bytesOfTheType))
• Das Einfügen kann in linearer Zeit erfolgen, ist jedoch in der Regel eine konstante Operation: O (1) (Dies liegt daran, dass der Vektor in einem Array zwar das Zweifache seiner Kapazität reserviert, das Array aber voll ist, sodass das Kopieren des Arrays nicht häufig vorkommt.)

Daher ist eine Liste besser, wenn Sie Elemente häufig hinzufügen und entfernen müssen, aber niemals auf ein bestimmtes Element zugreifen (oder selten darauf zugreifen), ohne dass die anderen zuvor darauf zugreifen müssen. Der Vektor sollte für eine bessere Zugriffszeit verwendet werden, es mangelt ihm jedoch an Effizienz, wenn Sie Elemente entfernen oder hinzufügen müssen.

Überprüfen Sie diesen Beitrag auf stackoverflow. Er enthält eine sehr schöne Grafik mit grundlegenden Fragen zu Ihren Anforderungen, die Sie abhängig von Ihren Antworten zu einem bestimmten Container führt:

/programming/366432/extending-stdlist

Normalerweise werden Listen für Strukturen wie Warteschlangen verwendet, in denen zahlreiche Operationen zum Anhängen und Entfernen ausgeführt werden. Beispiel: Eine sich ständig ändernde Liste von Entitäten, die aktualisiert werden sollen. Die Liste selbst enthält nur Entitäten auf dem Bildschirm und ändert sich daher häufig.

Vektoren (oder Arrays) eignen sich besser für eine Sammlung, die sich nicht so stark ändert und bei der Sie schnellen Zugriff auf einzelne Elemente in der Sammlung benötigen. Beispiel: Eine Kachelkarte, in der Sie Kacheln an einem bestimmten Index suchen müssen.

Die Meinung von Tetrads mag stimmen, hängt jedoch von der verwendeten Programmiersprache ab. Ich sehe, dass Sie Ihre Frage markiert haben c++, aber ich habe versucht, eine Antwort zu geben, die nicht sprachspezifisch ist.

In Konsolenspielen verwenden wir niemals std :: list, weil:

1. Es nimmt Speicherzuweisungen vor, wenn Sie ein neues Element hinzufügen. Speicherzuweisungen sind langsam.
2. Es ist voller Zeiger. Zeiger sind schlecht. Ein Zeiger ist ein Cache-Miss. Ein Cache-Miss ist schlecht.

Selbst std :: vector verliert bei Konsolen an Beliebtheit, weil:

1. Sie interessieren sich oft nur zum Beispiel für die Positionen aller Objekte. Zum Beispiel möchten Sie die Objekte miteinander kollidieren. In diesem Fall ist es Ihnen egal, welche Farbe sie haben. Sie möchten also, dass alle Positionen zusammenhängend im Speicher sind und die Farben an einem anderen, weit entfernten Ort angezeigt werden, um eine Verschmutzung des Caches zu vermeiden. Bei std :: vector müssen Sie jedoch alles für jedes Objekt in einem zusammenhängenden Speicherbereich speichern (z. B. Position und dann Farbe). Wenn Sie also nur die Positionen lesen, müssen Sie auch alle Farben in den Cache einlesen wenn du sie nicht benutzt. das ist verschwenderisch.