详解c++STL—容器vector

一、vector基本概念

功能：

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：

不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

动态扩展：

并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，将原数据拷贝到新空间，释放原空间

二、vector构造函数

功能描述：

• 创建vector容器

1、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。

2、示例

//vector构造
void printVector(vector<int> v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}


void test01() {
	vector<int> v;	//默认构造

	for (int i = 0; i < 10;i++) {
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	//将v(begin(), end())区间中的元素拷贝给本身
	vector<int> v1(v.begin(), v.end());
	printVector(v1);
	
	//构造函数将n个elem拷贝给本身。
	vector<int> v2(10,20);
	printVector(v2);

	//拷贝构造
	vector<int> v3(v2);
	printVector(v3);

}

int main() {

	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

三、vector赋值操作

功能描述：

• 给vector容器进行赋值

1、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。

2、示例

//vector赋值
void printVector(vector<int> v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}


void test01() {
	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	//赋值 1、operator=
	vector<int> v1;
	v1 = v;
	printVector(v1);

	//2、assign区间
	vector<int> v2;
	v2.assign(v.begin(),v.end());
	printVector(v2);

	//3、assign多个重复
	vector<int> v3;
	v3.assign(10,100);
	printVector(v3);

}

int main() {
	test01();
	system("pause");
}

四、vector容量和大小

功能描述：

• 对vector容器的容量和大小操作

1、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

2、示例

//vector的容量和大小

void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10;i++) {
		v.push_back(i);
	}
	printVector(v);

	if (v.empty()) {	//为空返回true，否则返回false
		cout << "vector容器为空！" << endl;
	}
	else {
		cout << "vector不为空！" << endl;
		cout << "容量为：" << v.capacity() << endl;
		cout << "大小为：" << v.size() << endl;

	}

	v.resize(15);//更改容量为15，其后默认填充0
	printVector(v);

	v.resize(20,100);//更改容量为15，指定填充100
	printVector(v);

	v.resize(5); //小于，则发生截取
	printVector(v);

}

int main() {
	test01();
	system("pause");
}

五、vector插入和删除

功能描述：

• 对vector容器进行插入、删除操作

1、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); //迭代器指向位置pos插入元素ele
• insert(const_iterator pos, int count,ele);//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

2、示例

void printVector(vector<int>& v) {

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//插入和删除
void test01()
{
    vector<int> v1;
    //尾插
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(50);
    printVector(v1);
    //尾删
    v1.pop_back();
    printVector(v1);
    //插入
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    printVector(v1);

    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    printVector(v1);

    //删除
    v1.erase(v1.begin());
    printVector(v1);

    //清空
    //二者等价
    v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    v1.clear();
    printVector(v1);
}

int main() {

    test01();

    system("pause");

    return 0;
}

总结：

尾插 --- push_back

尾删 --- pop_back

插入 --- insert (位置迭代器)

删除 --- erase （位置迭代器）

清空 --- clear

六、vector数据存取

功能描述：

• 对vector中的数据的存取操作

2、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

3、示例

void test() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10;i++) {
		v.push_back(i);
	}

	for (int i = 0; i < 10;i++) {
		cout << v[i] <<" ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "第一个：" << v.front() << endl;
	cout << "最后一个：" << v.back() << endl;
}

int main() {

	test();
	system("pause");
	return 0;
}

七、vector互换容器

功能描述：

• 实现两个容器内元素进行互换

1、函数原型

• swap(vec); // 将vec与本身的元素互换

2、示例

//swap()互换
void myprint(vector<int> v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10;i++) {
		v.push_back(i);
	}
	myprint(v);

	vector<int> v1;
	for (int i = 10; i> 0; i--) {
		v1.push_back(i);
	}
	myprint(v1);

	v.swap(v1); //交换
	myprint(v);
	myprint(v1);

}

//实际引用—收缩容器
void test02() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 100000;i++) {
		v.push_back(i);
	}

	cout << "v的容量：" << v.capacity()<<endl;
	cout << "v的大小：" << v.size() << endl;

	v.resize(3);	//	更改大小
	cout << "v的容量：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小：" << v.size() << endl;

	//创建一个匿名对象，用v,赋值，调用容器交换，实现收缩
	vector<int>(v).swap(v);	//通过交换，收缩容器
	cout << "v的容量：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小：" << v.size() << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();
}

总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩效果！

八、vector预留空间

功能描述：

• 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

1、函数原型

• reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

2、示例

//reserve（）预留空间
void test01() {

	vector<int> v;

	v.reserve(100000);	//预留空间100000
	int num = 0;//容器开辟次数
	int* p = NULL;

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

		if (p != &v[0]) {
			p = &v[0];
			num++;
		}
	}
	cout << "开辟次数:" << num << endl;
}

int main() {
	test01();
}

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