C++STL之vector向量容器

vector向量容器

 

vector向量容器不但能向数组一样对元素进行随机访问, 还能在尾部插入元素

vector具有内存自动管理的功能, 对于元素的插入和删除, 可动态调整所占的内存空间

vector容器的下标是从0开始计数的, 也就是说, 如果vector容器的大小是n, 那么, 元素的下标是0~n-1

 

对于vector容器的容量定义, 可以事先定义一个固定的大小, 事后, 可以随时调整其大小;

也可以事先不定义, 随时使用push_back()方法从尾部扩张元素, 也可以使用insert()在某个元素位置前插入新元素

 

vector容器有两个重要的方法, begin()和end().

begin()返回的是首元素位置的迭代器

end()返回的是最后一个元素的下一个元素位置的迭代器

 

1.1创建vector对象

(1)不指定容器的元素个数, 如定义一个用来存储整型的容器:

vector<int> v;

(2)创建时, 指定容器的大小, 如定义一个用来存储10个double类型元素的向量容器

vector<double> v(10);

注意, 元素的下标为0~9; 另外, 每个元素的值被初始化为0.0

(3)创建一个具有n个元素的向量容器对象, 每个元素具有指定的初始值:

vector<double> v(10, 8.6)

上述语句定义了v向量容器, 共有10个元素, 每个元素的值是8.6

 

1.2尾部元素扩张

尾部追加元素, vector容器会自动分配新内存空间, 可对空的vector对象扩张, 也可对已有元素的vector对象扩张

下面代码将2,7,9三个元素从尾部添加到v容器中, 这样, v容器中就有了三个元素, 其值依次是2,7,9

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v;

    v.push_back(2);

    v.push_back(7);

    v.push_back(9);

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

    {

        cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

    return 0;

}

 

1.3下标方式访问vector元素

对于vector对象, 可以采用下标方式随意访问它的某个元素, 当然, 也可以以下标的方式对某元素重新赋值, 这点类似于数组的访问方式

下面的代码就是采用下标方式对数组赋值, 再输出元素的值2,7,9:

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v(3);

    v[0] = 2;

    v[1] = 7;

    v[2] = 9;

    cout << v[0] << " " << v[1] << " " << v[2] << endl;

    return 0;

}

 

1.4用迭代器访问vector元素

常使用迭代器配合循环语句来对vector对象进行遍历访问, 迭代器的类型一定要与它要遍历的vector对象的元素类型一致

下面的代码采用迭代器对vector进行了遍历, 输出2,7,9:

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v(3);

    v[0] = 2;

    v[1] = 7;

    v[2] = 9;

    //定义迭代器变量

    vector<int>::iterator it;

    for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        //输出迭代器上的元素值

        cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

    return 0;

}

 

1.5元素的插入

insert()方法可以在vector对象的任意位置前插入一个新的元素, 同时, vector自动扩张一个元素空间, 插入位置后的所有元素依次向后挪动一个位置

要注意的是, insert()方法要求插入的位置, 是元素的迭代器位置, 而不是元素的下标

下面的代码输出结果是: 8,2,1,7,9,3:

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v(3);

    v[0] = 2;

    v[1] = 7;

    v[2] = 9;

    //在最前面插入新元素, 元素值为8

    v.insert(v.begin(), 8);

    //在第2个元素前面插入新元素1

    v.insert(v.begin() + 2, 1);

    //在向量末尾追加新元素3

    v.insert(v.end(), 3);

    //定义迭代器变量

    vector<int>::iterator it;

    for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        //输出迭代器上的元素值

        cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

    return 0;

}

 

1.6元素的删除

erase()方法可以删除vector中迭代器所指的一个元素或一段区间中的所有元素

clear()方法则可以一次性删除vector中的所有元素

下面这段代码演示了vector元素的删除方法:

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v(10);

    //给向量赋值

    for(int i = 0; i < 10; i++)

    {

        v[i] = i;

    }

    //删除2号元素, 从0开始计数

    v.erase(v.begin() + 2);

    //定义迭代器变量

    vector<int>::iterator it;

    for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        //输出迭代器上的元素值

        cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

    //清空向量

    v.clear();

    //输出向量大小

    cout << v.size() << endl;

    return 0;

}

 

1.7使用reverse反向排列算法

reverse 反向排列算法, 需要定义头文件"#include<algorithm>", 可将向量中某段迭代器区间元素反向排列, 看下面这段代码:

#include<iostream>

#include<vector>

#include<algorithm>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v(10);

    //给向量赋值

    for(int i = 0; i < 10; ++i)

    {

        v[i] = i;

    }

    //反向排列向量的从首到尾的元素

    reverse(v.begin(), v.end());

    //定义迭代器变量

    vector<int>::iterator it;

    for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        //输出迭代器上的元素值

        cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

    return 0;

}

 

1.8使用sort算法对向量元素排序

使用sort算法, 需要声明"include<algorithm>"头文件

sort算法要求使用随机访问迭代器进行排序, 在默认的情况下, 对向量元素进行升序排列, 下面这个程序很好的说明了sort算法的使用方法:

#include<iostream>

#include<vector>

#include<algorithm>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v;

    int i;

    //赋值

    for(i = 0; i < 10; ++i)

    {

        v.push_back(9 - i);

    }

    //输出排序前的元素值

    for(i = 0; i < 10; ++i)

    {

        cout << v[i] << " ";

    }

    cout << endl;

    //排序, 升序排列

    sort(v.begin(), v.end());

    //输出排序后的元素值

    for(i = 0; i < 10; ++i)

    {

        cout << v[i] << " ";

    }

    cout << endl;

    return 0;

}

 

还可以自己设定排序比较函数, 然后, 把这个函数指定给sort算法, 那么, sort就根据这个比较函数指定的排序规则进行排序, 下面的程序自己设计了一个排序比较函数Comp, 要求对元素的值由大到小排序:

#include<iostream>

#include<vector>

#include<algorithm>

using namespace std;

 

//自己设计的排序比较函数, 对元素的值进行降序排列

bool Comp(const int &a, const int &b)

{

    if(a != b)

        return a > b;

    else

        return a > b;

}

 

int main()

{

    vector<int> v;

    int i;

    for(i = 0; i < 10; ++i)

    {

        v.push_back(i);

    }

    for(i = 0; i < 10; ++i)

    {

        cout << v[i] << " ";

    }

    cout << endl;

    sort(v.begin(), v.end(), Comp);

    for(i = 0; i < 10; ++i)

    {

        cout << v[i] << " ";

    }

    cout << endl;

    return 0;

}

 

1.9向量的大小

使用size()方法可以返回相连的大小, 即元素的个数

使用empty()方法可以返回向量是否为空

下面这段代码演示了size()方法和empty()方法的用法:

#include<iostream>

#include<vector>

#include<algorithm>

using namespace std;

 

int main()

{

    vector<int> v(10);

    for(int i = 0; i < 10; ++i)

    {

        v[i] = i;

    }

    cout << v.size() << endl;    //元素的个数

    cout << v.empty() << endl;    //非空为0

    v.clear();

    cout << v.empty() << endl;    //空为1

    return 0;

}

 

/*

10

0

1

*/

 

 

另外, 向量的类型可以是int, double, char等简单类型, 也可以是结构体或string基本字符序列容器, 使用起来非常灵活.