C++ STL之vector用法总结

青旅半醒 2023-10-18 08:57 66阅读 0赞

## [C++ STL之vector用法总结][C_ STL_vector] ##

#### 介绍 ####

1.  vector是表示可变大小数组的序列容器。
2.  就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
3.  本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
4.  vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
5.  因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
6.  与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward\_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward\_lists统一的迭代器和引用更好。

#### 用法 ####

**1. 头文件**

#include<vector>

**2. vector声明及初始化**

vector<int> vec;        //声明一个int型向量
    vector<int> vec(5);     //声明一个初始大小为5的int向量
    vector<int> vec(10, 1); //声明一个初始大小为10且值都是1的向量
    vector<int> vec(tmp);   //声明并用tmp向量初始化vec向量
    vector<int> tmp(vec.begin(), vec.begin() + 3);  //用向量vec的第0个到第2个值初始化tmp
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};   
    vector<int> vec(arr, arr + 5);      //将arr数组的元素用于初始化vec向量
    //说明：当然不包括arr[4]元素，末尾指针都是指结束元素的下一个元素，
    //这个主要是为了和vec.end()指针统一。
    vector<int> vec(&arr[1], &arr[4]); //将arr[1]~arr[4]范围内的元素作为vec的初始值

**3. vector基本操作**

(1). 容量

*  向量大小： vec.size();
 *  向量最大容量： vec.max\_size();
 *  更改向量大小： vec.resize();
 *  向量真实大小： vec.capacity();
 *  向量判空： vec.empty();
 *  减少向量大小到满足元素所占存储空间的大小： vec.shrink\_to\_fit(); //[shrink\_to\_fit][shrink_to_fit]

(2). 修改

*  多个元素赋值： vec.assign(); //类似于初始化时用数组进行赋值
 *  末尾添加元素： vec.push\_back();
 *  末尾删除元素： vec.pop\_back();
 *  任意位置插入元素： vec.insert();
 *  任意位置删除元素： vec.erase();
 *  交换两个向量的元素： vec.swap();
 *  清空向量元素： vec.clear();

(3)迭代器

*  开始指针：vec.begin();
 *  末尾指针：vec.end(); //指向最后一个元素的下一个位置
 *  指向常量的开始指针： vec.cbegin(); //意思就是不能通过这个指针来修改所指的内容，但还是可以通过其他方式修改的，而且指针也是可以移动的。
 *  指向常量的末尾指针： vec.cend();

(4)元素的访问

*  下标访问： vec\[1\]; //并不会检查是否越界
 *  at方法访问： vec.at(1); //以上两者的区别就是at会检查是否越界，是则抛出out of range异常
 *  访问第一个元素： vec.front();
 *  访问最后一个元素： vec.back();
 *  返回一个指针： int\* p = vec.data(); //可行的原因在于vector在内存中就是一个连续存储的数组，所以可以返回一个指针指向这个数组。这是是C++11的特性。

(4)算法

*  遍历元素

vector<int>::iterator it;
    for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
        cout << *it << endl;
    //或者
    for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
        cout << vec.at(i) << endl;
    }

*  元素翻转

#include <algorithm>
    reverse(vec.begin(), vec.end());

*  元素排序

#include <algorithm>
    sort(vec.begin(), vec.end()); //采用的是从小到大的排序
    //如果想从大到小排序，可以采用上面反转函数，也可以采用下面方法:
    bool Comp(const int& a, const int& b) {
        return a > b;
    }
    sort(vec.begin(), vec.end(), Comp);

[C_ STL_vector]: https://www.cnblogs.com/zhonghuasong/p/5975979.html
[shrink_to_fit]: http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector/shrink_to_fit/