C++-->STL-->vector的使用

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vector的介绍

标准库中的vector vector使用文档

  • vector是表示可变大小数组的序列容器
  • 就像数组一样,vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素 进行访问,和数组一样高效。但是又不像数组,它的大小是可以动态改变的,而且它的大小会被容器自动处理
  • vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候,这个数组需要被重新分配大小 为了增加存储空间。其做法是,分配一个新的数组,然后将全部元素移到这个数组。就时间而言,这是一个相对代价高的任务,因为每当一个新的元素加入到容器的时候,vector并不会每次都重新分配大小。
  • vector分配空间策略:vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长,因为存储空间比实际需要的存 储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何,重新分配都应该是 对数增长的间隔大小,以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
  • 因此,vector占用了更多的存储空间,为了获得管理存储空间的能力,并且以一种有效的方式动态增长
  • 与其它动态序列容器相比(deque, list and forward_list), vector在访问元素的时候更加高效,在末 尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作,效率更低。比起list和forward_list 统一的迭代器和引用更好。

vector的使用

成员函数

image.png

构造函数(constructor)

构造函数功能说明
vecotr()无参构造函数
vector(size_type n, const value_type& val = value_type())构造并初始化n个val默认value为0
vector (const vector& x)拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last)构造并用迭代器初始化
vector<int> v1;//无参构造
vector<int> v2(4,100);//构造并初始化n个val
for (auto v : v2)
{
        cout << v << ' ';
}
cout << endl;//100 100 100 100
vector<int> v3(v2);//拷贝构造
for (auto v : v3)
{
        cout << v << ' ';
}
cout << endl;//100 100 100 100
vector<int> v4(v2.begin(),v2.end());//构造并用迭代器初始化
for (auto v : v4)
{
        cout << v << ' ';
}
cout << endl;//100 100 100 100

析构函数

没什么好说的,对象生命周期结束时会自动调用析构函数

赋值运算符重载函数

函数接口vector& operator= (const vector& x)

vector<int> v5;
vector<int> v6(5, 0);
v5 = v6;
for (auto v : v5)
{
        cout << v << ' ';
}
cout << endl;//0 0 0 0 0

Iterators

vector的迭代器的使用 image.png

begin && end

获取第一个数据位置的iterators和最后一个数据的下一个位置的iterators

image.png 利用迭代器遍历访问

vector<int> v(10, 1);
vector<int>::iterator it = v.begin();
//auto it = v.begin();
while (it != v.end())
{
        cout << *it << ' ';
        ++it;
}
cout << endl;

rbegin && rend

反向迭代器 image.png

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
auto it = v.rbegin();
while (it != v.rend())
{
        cout << *it << ' ';
        ++it;
}

逆向遍历 结果为5 4 3 2 1

Capacity

image.png

size

返回数据元素个数

vector<int> v(10);
cout << v.size() << endl;//10

resize

扩容+初始化 初始化为0

vector<int> v(10);
cout << v.size() << endl;//10
v.resize(100);
cout << v.size() << endl;//100

capacity

返回容量大小

vector<int> v(10);
cout << v.size() << endl;//10
cout << v.capacity() << endl;//10
v.resize(100);
cout << v.size() << endl;//100
cout << v.capacity() << endl;//100

empty

判断是否为空

vector<int> v(10);
if (v.empty())
{
        cout << "empty" << endl;
}
else
{
        cout << "umempty" << endl;
}

reserve

扩容 但是不会初始化

vector<int> v(10);
cout << v.size() << endl;//10
cout << v.capacity() << endl;//10
v.resize(100);
cout << v.size() << endl;//100
cout << v.capacity() << endl;//100
v.reserve(200);
cout << v.size() << endl;//100
cout << v.capacity() << endl;//200

Element access

image.png

operator[]

[]操作符重载
用下标遍历访问

vector<int> v(10);
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
        cout << v[i] << ' ';
}

at

除了用[]下标访问,还可以使用at访问

vector<int> v(10);
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
        v.at(i) = i;
}
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
        cout << v.at(i) << ' ';//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

front && back

获取第一个元素和最后一个元素

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
cout << v.front() << endl;//1
cout << v.back() << endl;//4
v.front() = 0;
cout << v[0] << endl;//0

modfiy

image.png

assign

分配新的内容,取代当前内容,并修改其大小相应

vector<int> v(5,0);
cout << v.size() << endl;//5
v.assign(2, 100);
for (auto n : v)
{
        cout << n << ' ';//100 100
}
cout << endl;
cout << v.size() << endl;//2

push_back

尾插一个数据元素

vector<int> v(2, 0);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
for (auto n : v)
{
        cout << n << ' ';//0 0 1 2
}

pop_back

尾删一个数据元素

vector<int> v(2, 0);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.pop_back();
for (auto n : v)
{
        cout << n << ' ';//0 0 2
}

insert

在position位置之前插入

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.insert(pos,666);//在2之前插入666
for (auto n : v)
{
        cout << n << ' ';//1 666 2
}

注意:这个find函数不是vector提供的 是STL提供的全局函数find

earse

删除position位置的数据

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
auto pos1 = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.erase(pos1);
for (auto n : v)
{
        cout << n << ' ';//1
}
//删除整个迭代器区间
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.erase(v.begin(), v.end());
for (auto n : v)
{
        cout << n << ' ';
}

swap

交换两个vector的数据空间

vector<int> v1{ 1,2,3,4 };
vector<int> v2;
v2.swap(v1);
for (auto n : v2)
{
        cout << n << ' ';//1 2 3 4
}

clear

删除所有的元素

vector<int> v1{ 1,2,3,4 };
v1.clear();//clear后 v1为空