c++中的vector容器

柔光的暖阳◎ 2023-07-17 06:49 32阅读 0赞

### 1    Vector容器简介 ###

*  ### vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。 ###
 *  vector可以随机存取元素（支持索引值直接存取， 用\[\]操作符或at()方法，这个等下会详讲）。

vector尾部添加或移除元素非常快速。但是在中部或头部插入元素或移除元素比较费时

### 2  vector对象的默认构造  ###

### vector采用模板类实现，vector对象的默认构造形式 ###

vector<T> vecT;

vector<int> vecInt;          //一个存放int的vector容器。

vector<float> vecFloat;     //一个存放float的vector容器。

vector<string> vecString;     //一个存放string的vector容器。

...                                   //尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。

Class CA\{\};

vector<CA\*> vecpCA;            //用于存放CA对象的指针的vector容器。

vector<CA> vecCA;             //用于存放CA对象的vector容器。**由于容器元素的存放是按值复制的方式**进行的，所以此时CA必须提供CA的拷贝构造函数，以保证CA对象间拷贝正常。

### 3   vector对象的带参数构造 ###

理论知识

*  vector(beg,end);    //构造函数将\[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
 *  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

int  iArray\[\] = \{0,1,2,3,4\};

vector<int>  vecIntA( iArray,  iArray+5 );

vector<int> vecIntB (  vecIntA.begin() , vecIntA.end()  );   //用构造函数初始化容器vecIntB

vector<int> vecIntB (  vecIntA.begin() , vecIntA.begin()+3  );

vector<int> vecIntC(3,9); //此代码运行后，容器vecIntB就存放3个元素，每个元素的值是9。

vector<int> vecIntD(vecIntA);

### 4   vector的赋值 ###

### 理论知识 ###

*  vector.assign(beg,end);    //将\[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
 *  vector.assign(n,elem);  //将n个elem拷贝赋值给本身。
 *  vector& operator=(const vector  &vec); //重载等号操作符
 *  vector.swap(vec);  // 将vec与本身的元素互换。

vector<int> vecIntA, vecIntB, vecIntC, vecIntD;

int  iArray\[\] = \{0,1,2,3,4\};

vecIntA.assign(iArray,iArray+5);

vecIntB.assign( vecIntA.begin(),  vecIntA.end() );    //用其它容器的迭代器作参数。

vecIntC.assign(3,9);

vector<int> vecIntD;

vecIntD = vecIntA;

vecIntA.swap(vecIntD);

### 5   vector的大小 ###

### 理论知识 ###

*  vector.size();         //返回容器中元素的个数
 *  vector.empty();     //判断容器是否为空
 *  vector.resize(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。
 *  vector.resize(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。

例如   vecInt是vector<int>  声明的容器，现已包含1,2,3元素。

int iSize = vecInt.size();            //iSize == 3;

bool bEmpty = vecInt.empty();       // bEmpty == false;

执行vecInt.resize(5);  //此时里面包含1,2,3,0,0元素。

再执行vecInt.resize(8,3);  //此时里面包含1,2,3,0,0,3,3,3元素。

再执行vecInt.resize(2);  //此时里面包含1,2元素。

### 6   vector末尾的添加移除操作  ###

vector<int> vecInt;

vecInt.push\_back(1);  //在容器尾部加入一个元素

vecInt.push\_back(3);  //移除容器中最后一个元素

vecInt.push\_back(5);

vecInt.push\_back(7);

vecInt.push\_back(9);

vecInt.pop\_back();

//\{5 ,7 ,9\}

### 7  vector的数据存取  ###

### **理论知识** ###

vec.at(idx);    //返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out\_of\_range异常。

vec\[idx\];         //返回索引idx所指的数据，越界时，运行直接报错

vector<int> vecInt;    //假设包含1 ,3 ,5 ,7 ,9

vecInt.at(2) == vecInt\[2\]  ;                //5

vecInt.at(2) = 8;  或  vecInt\[2\] = 8;

vecInt 就包含 1, 3, 8, 7, 9值

int iF = vector.front();      //iF==1

int iB = vector.back();      //iB==9

vector.front() = 11;  //vecInt包含\{11,3,8,7,9\}

vector.back() = 19;  //vecInt包含\{11,3,8,7,19\}

### 8    迭代器基本原理 ###

*  ### 迭代器是一个“可遍历STL容器内全部或部分元素”的对象。 ###
 *  迭代器指出容器中的一个特定位置。
 *  迭代器就如同一个指针。
 *  迭代器提供对一个容器中的对象的访问方法，并且可以定义了容器中对象的范围。
 *  这里大概介绍一下迭代器的类别。

**输入迭代器**：也有叫法称之为“只读迭代器”，它从容器中读取元素，只能一次读入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输入迭代器不能两遍遍历一个序列。

**输出迭代器**：也有叫法称之为“只写迭代器”，它往容器中写入元素，只能一次写入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输出迭代器不能两遍遍历一个序列。

**正向迭代器**：组合输入迭代器和输出迭代器的功能，还可以多次解析一个迭代器指定的位置，可以对一个值进行多次读/写。

**双向迭代器**：组合正向迭代器的功能，还可以通过--操作符向后移动位置。

随机访问迭代器：组合双向迭代器的功能，还可以向前向后跳过任意个位置，可以直接访问容器中任何位置的元素。

*  目前本系列教程所用到的容器，都支持双向迭代器或随机访问迭代器，下面将会详细介绍这两个类别的迭代器。

### 9    双向迭代器与随机访问迭代器 ###

双向迭代器支持的操作：

it++,  ++it,    it--,   --it，\*it， itA = itB，

itA == itB，itA != itB

其中list,set,multiset,map,multimap支持双向迭代器。

随机访问迭代器支持的操作：

在双向迭代器的操作基础上添加

it+=i， it-=i， it+i(或it=it+i)，it\[i\],

itA<itB,   itA<=itB,  itA>itB,  itA>=itB  的功能。

其中vector，deque支持随机访问迭代器。

### 10    vector与迭代器的配合使用 ###

![20200320122656228.png][]

vector<int>  vecInt; //假设包含1,3,5,7,9元素

vector<int>::iterator it;           //声明容器vector<int>的迭代器。

it = vecInt.begin();    // \*it == 1

\++it;                          //或者it++;  \*it == 3  ，前++的效率比后++的效率高，前++返回引用，后++返回值。

it += 2;             //\*it == 7

it = it+1;           //\*it == 9

\++it;                          // it == vecInt.end();  此时不能再执行\*it,会出错!

正向遍历：

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

int iItem = \*it;

cout << iItem;    //或直接使用  cout << \*it;

这样子便打印出1 3 5 7 9

逆向遍历：

for(vector<int>::reverse\_iterator rit=vecInt.rbegin(); rit!=vecInt.rend(); ++rit)    //注意，小括号内仍是++rit

int iItem  = \*rit;

cout << iItem;      //或直接使用cout << \*rit;

此时将打印出9,7,5,3,1

注意，这里迭代器的声明采用vector<int>::reverse\_iterator，而非vector<int>::iterator。

迭代器还有其它两种声明方法：

vector<int>::const\_iterator 与 vector<int>::const\_reverse\_iterator

以上两种分别是vector<int>::iterator 与vector<int>::reverse\_iterator 的只读形式，使用这两种迭代器时，不会修改到容器中的值。

备注：不过容器中的insert和erase方法仅接受这四种类型中的iterator，其它三种不支持。《Effective STL》建议我们尽量使用iterator取代const\_iterator、reverse\_iterator和const\_reverse\_iterator。

### 11   vector的插入 ###

理论知识

*  vector.insert(pos,elem);   //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
 *  vector.insert(pos,n,elem);   //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
 *  vector.insert(pos,beg,end);   //在pos位置插入\[beg,end)区间的数据，无返回值

简单案例

vector<int> vecA;

vector<int> vecB;

vecA.push\_back(1);

vecA.push\_back(3);

vecA.push\_back(5);

vecA.push\_back(7);

vecA.push\_back(9);

vecB.push\_back(2);

vecB.push\_back(4);

vecB.push\_back(6);

vecB.push\_back(8);

vecA.insert(vecA.begin(), 11);         //\{11, 1, 3, 5, 7, 9\}

vecA.insert(vecA.begin()+1,2,33);           //\{11,33,33,1,3,5,7,9\}

vecA.insert(vecA.begin() , vecB.begin() , vecB.end() );        //\{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9\}

### 12    vector的删除 ###

### 理论知识 ###

*  vector.clear();    //移除容器的所有数据
 *  vec.erase(beg,end);  //删除\[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
 *  vec.erase(pos);    //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

简单案例:

删除区间内的元素

vecInt是用vector<int>声明的容器，现已包含按顺序的1,3,5,6,9元素。

vector<int>::iterator itBegin=vecInt.begin()+1;

vector<int>::iterator itEnd=vecInt.begin()+2;

vecInt.erase(itBegin,itEnd);

//此时容器vecInt包含按顺序的1,6,9三个元素。

假设 vecInt 包含1,3,2,3,3,3,4,3,5,3，删除容器中等于3的元素

for(vector<int>::iterator it=vecInt.being(); it!=vecInt.end(); )    //小括号里不需写  ++it

if(\*it == 3)

it  =  vecInt.erase(it);       //以迭代器为参数，删除元素3，并把数据删除后的下一个元素位置返回给迭代器。

//此时，不执行  ++it；

else

++it;

//删除vecInt的所有元素

vecInt.clear();                   //容器为空

### 13  vector小结  ###

### 这一讲，主要讲解如下要点： ###

容器的简介，容器的分类，各个容器的数据结构

vector,deque,list,set,multiset,map,multimap

容器vector的具体用法（包括迭代器的具体用法）。

vertor简介，vector使用之前的准备，vector对象的默认构造，vector末尾的添加移除操作，vector的数据存取，迭代器的简介，双向迭代器与随机访问迭代器

vector与迭代器的配合使用，vector对象的带参数构造，vector的赋值，vector的大小，vector的插入，vector的删除。

具体代码如下：

#include <iostream>
    using namespace std;
    #include "vector"
    
    //数组元素的 添加和删除
    void main31()
    {
    	vector<int> v1;
    
    	cout << "length:" << v1.size() <<endl;
    	v1.push_back(1);
    	v1.push_back(3);
    	v1.push_back(5);
    	cout << "length:" << v1.size() <<endl;
    
    	cout << "头部元素" << v1.front() << endl;
    
    
    	//修改 头部元素
    	//函数返回值当左值 应该返回一个引用
    	v1.front() = 11;
    	v1.back() = 55;
    
    	while (v1.size() > 0)
    	{
    		cout <<"尾部元素" << v1.back() ; //获取尾部元素
    		v1.pop_back(); //删除尾部元素
    	}
    }
    
    //vector的初始化
    void main32()
    {
    	vector<int> v1;
    	v1.push_back(1);
    	v1.push_back(3);
    	v1.push_back(5);
    	v1.push_back(7);
    
    	vector<int> v2 = v1;  //对象初始化
    
    	vector<int> v3(v1.begin(), v1.begin()+2 );
    }
    
    void printV(vector<int> &v)
    {
    	for (int i=0; i<v.size(); i++)
    	{
    		cout << v[i] << " ";
    	}
    }
    
    //vector的遍历 通过数组的方式 
    void main33()
    {
    	vector<int> v1(10);   //提前把内存准备好
    
    	for (int i=0; i<10; i++)
    	{
    		v1[i] = i + 1;
    	}
    
    // 	for (int i=0; i<10; i++)
    // 	{
    // 		printf("%d ", v1[i]);
    // 	}
    
    	printV(v1);
    
    }
    
    //push_back的强化记忆
    void main34() 
    {
    	vector<int> v1(10);   //提前把内存准备好
    	v1.push_back(100);
    	v1.push_back(200);
    	cout << "size: " << v1.size() << endl;
    	printV(v1);
    }
    
    
    //1迭代器 end()的理解 
    //   1	3	5
    //	 ▲	
    //	          ▲
    //当 it == v1.end()的时候 说明这个容器已经遍历完毕了...
    //end()的位置 应该是 5的后面
    
    //2 迭代器的种类
    /*
    typedef iterator pointer;
    typedef const_iterator const_pointer;
    typedef _STD reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
    typedef _STD reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
    */
    void main35()
    {
    	vector<int> v1(10);   
    	for (int i=0; i<10; i++)
    	{
    		v1[i] = i + 1;
    	}
    
    	//正向遍历
    	for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it ++ )
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	//逆序遍历
    	for (vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin(); rit!=v1.rend(); rit++ )
    	{
    		cout << *rit << " ";
    	}
    
    }
    
    //vector  删除
    void main36()
    {
    	vector<int> v1(10);   
    	for (int i=0; i<10; i++)
    	{
    		v1[i] = i + 1;
    	}
    
    	//区间删除
    	v1.erase(v1.begin(), v1.begin()+3);
    	printV(v1);
    
    	//根据元素的位置 指定位置删除
    	v1.erase(v1.begin()); //在头部删除一个元素
    	printV(v1);
    
    	cout << endl;
    
    	//根据元素的值 
    	v1[1] = 2;
    	v1[3] = 2;
    	printV(v1);
    
    	for (vector<int>::iterator it =v1.begin(); it != v1.end();)
    	{
    		if (*it == 2)
    		{
    			it = v1.erase(it);  //当 删除迭代器所指向的元素的时候,erase删除函数会让it自动下移动，所以不需要it++
    		}
    		else
    		{
    			it ++;
    		}
    	}
    	printV(v1);
    
    	cout << endl;
    	v1.insert(v1.begin(), 100);
    	v1.insert(v1.end(), 200);
    	printV(v1);
    
    }
    void main333()
    {
    	//main31();
    	//main32();
    	//main33();
    	//main34();
    	//main35();
    	main36();
    	cout<<"hello..."<<endl;
    	system("pause");
    	return ;
    }

[20200320122656228.png]: /images/20230528/6d54b7b5b013466aa7a43df58d8dae82.png