[C++初阶]vector的初步理解
一、标准库中的vector类
1.vector的介绍
1. vector是表示可变大小数组的序列容器 ， 和数组一样，vector可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。2. 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，以增加存储空间。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，这是一个代价相对来说高的任务，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。3. 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。4. 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。5. 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， 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list和forward_list统一的迭代器和引用更好
我们知道STL学习的三步：能用，明理，能扩展，因而我们的学习也是这个流程
2.vector的使用
记住，学stl一定一定要学会看文档，vector文档.vector在实际中非常的重要，在实际中我们熟悉常
见的接口就可以。
2.1 常用的构造函数
vector();vector类的默认构造函数，构造一个没有元素的空容器
例如：
void test()
{vector<int> v;
}都需要引用头文件vector
vector(size_type n, const value_type& val = value_type());构造一个vector类对象并用n个val初始化
例如:
void test()
{//vector<int> v;vector <int> v(5, 0);for (auto i : v){cout << i << " ";}
}
int main()
{test();return 0;
}运行结果:
void test()
{//vector<int> v;vector <int> v(5, 2);for (auto i : v){cout << i << " ";}
}
int main()
{test();return 0;
}运行结果:
拷贝构造函数
vector(const vector& x);对于一个已有的vector容器进行拷贝,并生成一个新的容器
例如:
void test()
{//vector<int> v;vector <int> v1(5, 2);vector <int> v2(v1);for (auto i : v2){cout << i << " ";}
}运行结果:v
使用迭代器的初始化构造
Template<class InputIterator>vector(InputIterator first, InputIterator last);例如:
void test()
{//vector<int> v;vector <int> v1(5, 2);//vector <int> v2(v1);vector <int> v2(v1.begin(),v1.end()-1);for (auto i : v2){cout << i << " ";}
}运行结果v:
2.2 容量操作的接口
1.size
size_type size() const;获取有效元素的个数
例如:
void test()
{//vector<int> v;vector <int> v1(5, 2);//vector <int> v2(v1);/*vector <int> v2(v1.begin(),v1.end()-1);*///for (auto i : v2)//{// cout << i << " ";//}cout << v1.size();
}
int main()
{test();return 0;
}运行结果:
2.capacity
获取容量大小
size_type capacity() const;例如:
void test()
{vector <int> v1(5, 2);cout << v1.capacity();
}运行结果:
3.empty
判断容器是否为空
bool empty() const;例如:
void test()
{vector <int> v1(5, 2);vector <int> v2;cout << v1.empty() << endl;cout << v2.empty() << endl;
}运行结果:
4.resize
void resize (size_type n, value_type val = value_type());将有效元素的个数修改为n，并且如果n大于原来的size，多出来的地方用val填充
如果没有给出val，就用0填充
例如:
void test()
{vector <int> v;cout << v.size() << endl;v.resize(20);cout << v.size() << endl;for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;v.resize(30);cout << v.size() << endl;for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;v.resize(10);cout << v.size() << endl;for (auto i : v){cout << i << " ";}
}运行结果:
5.max_size
size_type max_size() const;返回最大大小
例如:
ps:这里push_back是尾插
void test1()
{vector <int> v;for (int i = 0; i < 100; i++) v.push_back(i);cout << v.size() << endl;
}
运行结果:
6.reserve
void reserve (size_type n);改变容量大小
例如:
void test1()
{vector <int> v;cout << v.capacity() << endl;v.reserve(10);cout << v.capacity() << endl;
}运行结果:
2.3vector的访问及其遍历
1.operator[]
reference operator[] (size_type n);
const_reference operator[] (size_type n) const;用下标直接访问
例如:
void test()
{vector <int> v(5,2);cout << v[2] << endl;
}运行结果:
因此我们也可以通过下标去遍历,这里就不多作演示
2.迭代器
这里大体和string类差不多
iterator begin();const_iterator begin() const;iterator end();const_iterator end() const;迭代器，用于获取容器中第一个元素的位置和最后一个元素的下一个位置
例如:
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,1 };vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}
}运行结果:
3.反向迭代器
这个整体和迭代器差不多
reverse_iterator rbegin();const_reverse_iterator rbegin() const;reverse_iterator rend();const_reverse_iterator rend() const;rbegin获取容器中最后一个元素的位置，rend获取容器中的第一个元素的前一个位置
例如:
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,1 };vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();while (rit != v.rend()){cout << *rit << " ";++rit;}
}运行结果:
4.at
reference at (size_type n);
const_reference at (size_type n) const;返回容器中位置n处的元素的引用
例如:
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,1 };cout << v.at(5) << endl;for (size_t i=0;i<v.size();++i){cout << v.at(i) << " ";}
}运行结果:
5.back
reference back();
const_reference back() const;返回容器中最后一个元素的引用
例如:
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,123 };cout << v.back()<< endl;
}运行结果:
6.front
reference front();
const_reference front() const;返回容器中第一个元素的引用
例如:
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,123 };cout << v.front()<< endl;
}运行结果:
2.4vector的增删查改
1.push_back();
void push_back(const value_type& val);从容器尾部插入一个元素
例如：
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,123 };cout << v.back()<< endl;v.push_back(99999);cout << v.back() << endl;
}运行结果:
2.pop_back()
void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,123 };cout << v.back()<< endl;v.pop_back();cout << v.back() << endl;
}运行结果:
3.find()
template <class InputIterator, class T>InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& val);在两个迭代器区间寻找val并返回其所在处的迭代器
例如：
void test2()
{vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);*it = 30;for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;
}需要注意的是，该函数并非vector的成员函数，是标准库中的函数，多个容器共用该find函数
4.insert()
iterator insert (iterator position, const value_type& val);
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);template <class InputIterator>
void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
在position位置插入元素
例如：
void test2()
{vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);v.insert(it, 99999);for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;
}运行结果:
5.earse()
iterator erase (iterator position);
iterator erase (iterator first, iterator last);删除position位置的元素或者 [first，last) 区间的所有元素
例如：
void test2()
{vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);v.erase(it);for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;
}运行结果:
6.swap()
void swap (vector& x);交换两个vector的数据空间
例如：
void test3()
{vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };vector<int> v2 = { 0,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };v1.swap(v2);for (auto i : v1){cout << i << " ";}cout << endl;
}运行结果:
7.assign()
template <class InputIterator> void assign (InputIterator first, InputIterator last);
void assign (size_type n, const value_type& val);为vector指定新内容，替换其当前内容并修改size
例如：
void test2()
{vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;v.assign(5, 4);for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << endl;
}运行结果:
8.clear()
void clear();从vector中删除所有元素，不改变容量大小
例如：
void test2()
{vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << "size:" << v.size();cout << endl;v.clear();for (auto i : v){cout << i << " ";}cout << "size:" << v.size();cout << endl;
}
运行结果:
本篇是对vector的初步理解,我们只需知道会用即可
如有错误,欢迎大家在评论区指出。