6 STL-vector

重新系统学习c++语言，并将学习过程中的知识在这里抄录、总结、沉淀。同时希望对刷到的朋友有所帮助，一起加油哦！

生命就像一朵花，要拼尽全力绽放！死磕自个儿，身心愉悦！

写在前面，本篇章主要介绍STL中常用容器vector。

1.1 vector的基本概念

vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组。

vector与普通数组的区别：

数组是静态空间，而vector可以自动动态扩展空间。

什么叫动态扩展？

并不是在原空间后继续增大新空间
而是找大更大的内存空间，然后将原数据拷贝到新空间，并释放原空间。

vector特点：

前端封闭，不能进行插入和删除，通常在尾部进行插入和删除。push_back()插入，pop_back()删除。
v.begin()指向第一个元素位置，v.end()指向最后一个元素的下一个位置。
v.rbegin()指向倒数第一个元素位置，v.rend()指向一个元素的前一个位置。
还提供很多其他接口，例如插入insert()、erase()删除等。
迭代器支持随机访问。可跳跃式访问，例如 it 指向迭代器，可以加n。

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1.2 vector构造函数

函数原型：

vector<T> v; //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector& vec); //拷贝构造函数。

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

//vector<T> v;						//采用模板实现类实现，默认构造函数

//vector(v.begin(), v.end());		//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。

//vector(n, elem);					//构造函数将n个elem拷贝给本身。

//vector(const vector& vec);		 //拷贝构造函数。

void printVector(vector<int>& v) {

	for (int item : v) {

		cout << item << " ";

	}

	cout << endl;

}

void test() {

	vector<int> v1;

	for (int i = 1; i < 6; i++) {

		v1.push_back(i);

	}

	printVector(v1);

	vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());

	// 用区间的方式来构造vector，只要传入的是一个区间就可以拷贝区间内的数据到新的vector

	//vector<int> v2(v1.begin(), v1.begin() + 3);

	printVector(v2);

	vector<int> v3(10,5);

	printVector(v3);

	vector<int> v4(v3);

	printVector(v4);

}

int main() {

	test();

	system("pause");

	return 0;

}

1.3 vector赋值操作

函数原型：

vector& operator=(const vector& vec); //重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

//vector& operator=(const vector& vec);	//重载等号操作符

//assign(beg, end);						//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。

//assign(n, elem);						//将n个elem拷贝赋值给本身。

void printVector(vector<int>& v) {

	for (int item : v) {

		cout << item << " ";

	}

	cout << endl;

}

void test() {

	vector<int> v1;

	for (int i = 1; i < 6; i++) {

		v1.push_back(i);

	}

	printVector(v1);

	//vector& operator=(const vector& vec);	//重载等号操作符

	vector<int> v2;

	v2 = v1;

	printVector(v2);

	//assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。

	vector<int> v3;

	v3.assign(v1.begin(), v1.end());

	printVector(v3);

	//assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。

	v3.assign(10, 3);

	printVector(v3);

}

int main() {

	test();

	system("pause");

	return 0;

}

1.4 vector容量大小

函数原型：

empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的个数
resize(int num); //重新指定容器长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

注意：

若重新指定容器长度，若容器变长，则capacity()容器的容量和size()都会变长。
若后续又指定容器变短，则capacity()容器的容量不变，只有size()会变小。
只有size()可变大变小，capacity()容器的容量只会变大。

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

//empty();				//判断容器是否为空

//capacity();			//容器的容量

//size();				//返回容器中元素的个数

//resize(int num);		//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。

//						//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

//resize(int num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。

//						//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

void printVector(vector<int> v) {

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";

	}

	cout << endl;

}

void test() {

	vector<int> v1;

	for (int i = 1; i < 6; i++) {

		v1.push_back(i);

	}

	printVector(v1);

	if (v1.empty()) {

		cout << "v1 为空" << endl;

	}

	else {

		cout << "v1 不为空" << endl;

		cout <<"capacity:"<< v1.capacity() << endl;

		cout << "size:" << v1.size() << endl;

	}

	// 手动重新指定容器长度变大为10

	v1.resize(10);

	cout << "v1 手动重新指定容器长度变大" << endl;

	cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl; // 容量会扩展成10

	cout << "size:" << v1.size() << endl; // 元素个数会变为10

	printVector(v1); // 以默认值0填充

	// 手动重新指定容器长度变小为3

	v1.resize(3);

	cout << "v1 手动重新指定容器长度变小" << endl;

	cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl; // ***容量不变 10

	cout << "size:" << v1.size() << endl; // 元素个数会变少 3

	printVector(v1); // 如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

	// resize(int num, elem);利用重载版本，指定默认值填充方式，

	v1.resize(5,10);

	cout << "v1 指定默认值填充方式" << endl;

	cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl; // ***容量不变 10

	cout << "size:" << v1.size() << endl; // 元素个数等于指定个数5

	printVector(v1); //如果重新指定的比原来的长，用默认值填充10

}

int main() {

	test();

	system("pause");

	return 0;

}

1.5 vector插入和删除

函数原型：

push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //在迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count, ele); //在迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向pos位置的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器[start,end)之间的元素,左闭右开
clear(); //删除容器中所有元素

erase(v.begin(), v.end()); 与clear()效果一样，都是清空数据。

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

//push_back(ele);									//尾部插入元素ele

//pop_back();										//删除最后一个元素

//insert(const_iterator pos, ele);				//在迭代器指向位置pos插入元素ele

//insert(const_iterator pos, int count, ele);		//在迭代器指向位置pos插入count个元素ele

//erase(const_iterator pos);						 //删除迭代器指向pos位置的元素

//erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素

//clear();										 //删除容器中所有元素

void printVector(vector<int> v) {

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";

	}

	cout << endl;

}

void test() {

	vector<int> v1;

	for (int i = 1; i < 6; i++) {

		v1.push_back(i);

	}

	printVector(v1);

	// 尾删

	v1.pop_back();

	printVector(v1);

	//在迭代器指向位置pos插入元素ele

	v1.insert(v1.begin() + 1, 10);

	printVector(v1);

	//insert(const_iterator pos, int count, ele);

    //在迭代器指向位置pos插入count个元素ele

	v1.insert(v1.begin() + 1,3,10);

	printVector(v1);

	//erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向pos位置的元素

	v1.erase(v1.begin() + 1);

	printVector(v1);

	//erase(const_iterator start, const_iterator end);

    //删除迭代器从[start,end)之间的元素,左闭右开

	v1.erase(v1.begin(),v1.begin()+1);

	printVector(v1);

	//clear();//删除容器中所有元素

    //v1.erase(v1.begin(), v1.end()); 也是清空数据

	v1.clear();

	printVector(v1);

}

int main() {

	test();

	system("pause");

	return 0;

}

1.6 vector数据存取

函数原型：

at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

//at(int idx);	 //返回索引idx所指的数据

//operator[];	 //返回索引idx所指的数据

//front();		 //返回容器中第一个数据元素

//back();		 //返回容器中最后一个数据元素

void test() {

	vector<int> v1;

	for (int i = 1; i < 6; i++) {

		v1.push_back(i);

	}

	cout << v1.at(3) << endl;  // 第三个

	cout << v1[3]<< endl;  // 第三个

	cout << v1.front() << endl;  // 第一个

	cout << v1.back() << endl;  // 最后一个

}

int main() {

	test();

	system("pause");

	return 0;

}

1.7 vector互换容器

函数原型：

swap(v); 将两个vector容器互换

实际用途：

巧用swap可以收缩内存空间。

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int> v) {

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++) {

		cout << *it << " ";

	}

	cout << endl;

}

void test() {

	cout << "交换前：" << endl;

	vector<int> v1;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {

		v1.push_back(i);

	}

	printVector(v1);

	vector<int> v2;

	for (int i = 9; i >=0; i--) {

		v2.push_back(i);

	}

	printVector(v2);

	cout << "交换后：" << endl;

	v1.swap(v2);

	printVector(v1);

	printVector(v2);

}

// 实际用途

// 巧用swap可以收缩内存空间

void test2() {

	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < 100000; i++) {

		v.push_back(i);

	}

	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;  // 138255

	cout << "v的长度为：" << v.size() << endl;  // 100000

	v.resize(3);  // 重新指定大小。当大小变的很小时，capacity还是占用空间很大，不会缩小

	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;  // 138255

	cout << "v的长度为：" << v.size() << endl;  // 3

	// 巧用swap收缩内存

	// vector<int>(v) 利用v示例化一个匿名对象容器。这个容器容量和长度只有3

	// swap(v) 交换匿名对象容器和v

	vector<int>(v).swap(v);

	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;  // 3

	cout << "v的长度为：" << v.size() << endl;  // 3

}

int main() {

	test2();

	system("pause");

	return 0;

}

1.8 vector预留空间

作用：

减少vector动态扩展容量的次数，提升性能。

函数原型：

reserve(int len); // 容器预留len个元素长的容量，预留位置的元素不会被初始化，元素不可访问。

使用时机：

如果知道数据量很大，就可以先使用reserve来预留空间。

示例：



#include <iostream>

#include <string>

#include<vector>

using namespace std;

void test() {

	vector<int> v;

	// 利用预留空间

	v.reserve(100000);

	// cout << v[0] << endl; // 会报错，0位置元素不可访问，未初始化。

	int num = 0;

	int* p = NULL;

	for (int i = 0; i < 100000; i++) {

		v.push_back(i);

		if (p != &v[0]) {  // 如果v做了动态内存扩展p就不会指向&v[0]

			p = &v[0];  // 让指针p指向v的首地址

			num++;  // 如果v做了动态内存扩展,num就增加一次

		}

	}

	cout << num << endl;

}

int main() {

	test();

	system("pause");

	return 0;

}

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