bilibiliC++31-37_STL常用容器_vector容器-蒲公英云

3.2 vector容器

3.2.1 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，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

在这里插入图片描述

vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

3.2.2 vector构造函数

功能描述：

创建vector容器

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>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) { 
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{ 
    vector<int> v1; //无参构造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    { 
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v2);
    vector<int> v3(10, 100);
    printVector(v3);
    vector<int> v4(v3);
    printVector(v4);
}
int main() { 
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . . */

总结： vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

3.2.3 vector赋值操作

功能描述：

给vector容器进行赋值

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>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) { 
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{ 
    vector<int> v1; //无参构造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    { 
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    vector<int>v2;
    v2 = v1;
    printVector(v2);
    vector<int>v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v3);
    vector<int>v4;
    v4.assign(10, 100);
    printVector(v4);
}
int main() { 
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . . */

总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以

3.2.4 vector容量和大小

功能描述：

对vector容器的容量和大小操作

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

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) { 
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{ 
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    { 
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    if (v1.empty())
    { 
        cout << "v1为空" << endl;
    }
    else
    { 
        cout << "v1不为空" << endl;
        cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
        cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
    }
    //resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
    v1.resize(15, 10);
    printVector(v1);
    //resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
    v1.resize(5);
    printVector(v1);
}
int main() { 
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
/*0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 v1不为空 v1的容量 = 13 v1的大小 = 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 10 10 10 0 1 2 3 4 请按任意键继续. . .*/

总结：

判断是否为空 — empty
返回元素个数 — size
返回容器容量 — capacity
重新指定大小 — resize

3.2.5 vector插入和删除

功能描述：

对vector容器进行插入、删除操作

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

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
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
    v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    v1.clear();
    printVector(v1);
}
int main() { 
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
/* 10 20 30 40 50 10 20 30 40 100 10 20 30 40 1000 1000 100 10 20 30 40 1000 100 10 20 30 40 请按任意键继续. . .*/

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

3.2.6 vector数据存取

功能描述：

对vector中的数据的存取操作

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>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
void test01()
{ 
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    { 
        v1.push_back(i);
    }
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
    { 
        cout << v1[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
    { 
        cout << v1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
    cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
}
int main() { 
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 v1的第一个元素为： 0 v1的最后一个元素为： 9 请按任意键继续. . . */

总结：

除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以
front返回容器第一个元素
back返回容器最后一个元素

3.2.7 vector互换容器

功能描述：

实现两个容器内元素进行互换

函数原型：

swap(vec); // 将vec与本身的元素互换

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) { 
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{ 
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    { 
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    vector<int>v2;
    for (int i = 10; i > 0; i--)
    { 
        v2.push_back(i);
    }
    printVector(v2);
    //互换容器
    cout << "互换后" << endl;
    v1.swap(v2);
    printVector(v1);
    printVector(v2);
}
void test02()
{ 
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
        v.push_back(i);
    }
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
    v.resize(3);
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
    //收缩内存
    vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
}
int main() { 
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}
/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 互换后 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 v的容量为：138255 v的大小为：100000 v的容量为：138255 v的大小为：3 v的容量为：3 v的大小为：3 请按任意键继续. . . */

在这里插入图片描述

总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果

3.2.8 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

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。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <vector>
void test01()
{ 
    vector<int> v;
    //预留空间
    v.reserve(100000);
    //统计开辟多少次内存
    int num = 0;//统计开辟次数
    int* p = NULL;
    for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
        v.push_back(i);
        if (p != &v[0]) { 
            p = &v[0];
            num++;
        }
    }
    cout << "num:" << num << endl;
}
int main() { 
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
/* num:1 请按任意键继续. . . */