C/C++教程
C++提高编程（三）—— STL常用容器(2) ：vector容器
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- 2. vector容器
- 2.1 vector基本概念
- 2.2 vector构造函数
- 2.3 vector赋值操作
- 2.4 vector容量和大小操作
- 2.5 vector插入和删除
- 2.6 vector数据存取
- 2.7 vector互换容器
- 2.8 vector预留空间
- 2.9 总结
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；
-
vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。
2.2 vector构造函数
vector构造函数的功能描述： 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。
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector容器构造函数
void test01()
{
vector<int>v1; //默认构造（无参构造）
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//通过区间的方式进行构造
vector<int>v2(v1.begin(), v1.end());
printVector(v2);
//n个elem方式构造
vector<int>v3(10, 100);
printVector(v3);
//拷贝构造
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
总结： vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。
2.3 vector赋值操作
vector赋值操作的功能描述： 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
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector赋值操作
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//赋值 operator=
vector<int>v2;
v2 = v1;
printVector(v2);
//assign
vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());
printVector(v3);
//n个elem方式赋值
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
总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=或者assign都可以。
2.4 vector容量和大小操作
功能描述： 对vector容器的容量和大小进行操作。
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
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector容量和大小操作
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if (v1.empty()) //为真，代表容器为空
{
cout << "v1为空！" << endl;
}
else
{
cout << "v1不为空！" << endl;
cout << "v1的容量为：" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小为：" << v1.size() << endl;
}
//重新指定大小
v1.resize(15, 100); //如果重新指定的比原来长了，默认用0来填充新的位置，也可以利用重载的版本通过参数2指定默认填充值
printVector(v1);
v1.resize(5); //如果重新指定的比原来短了，超出部分会被删掉
printVector(v1);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v1不为空！
v1的容量为：13
v1的大小为：10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100
0 1 2 3 4
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（尾插） -
pop_back();//删除最后一个元素（尾删） -
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
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector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);
//遍历
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入：第一个参数是迭代器
v1.insert(v1.begin(), 100);
printVector(v1);
v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
printVector(v1);
//删除
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
printVector(v1); //打印输出多一行空格
//清空
v1.clear();
printVector(v1); //打印输出多一行空格
}
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. . .
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
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector数据存取
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
//利用[]方式访问数组中的元素
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;
//利用at方式访问数组中的元素
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;
//获取第一个元素
cout << "第一个元素为：" << v1.front() << endl;
//获取最后一个元素
cout << "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
第一个元素为：0
最后一个元素为：9
总结： 1. 除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以；
2. front返回容器的第一个元素；
3. back返回容器的最后一个元素。
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
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector互换容器
void printVector(vector<int>&v)
{
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//1. 基本使用
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
vector<int>v2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
cout << "交换前：" << endl;
printVector(v1);
printVector(v2);
cout << "交换后：" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
}
//2. 实际用途：巧用swap可以收缩内存空间
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;
//重新指定大小
v.resize(3);
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
//巧用swap收缩内存
vector<int>(v).swap(v); //vector<int>(v)为匿名对象；.swap(v)容器之间的交换
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;
}
交换前：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
交换后：
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
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。
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
实例如下所示。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector预留空间
void test01()
{
vector<int>v;
//利用reserve预留空间
v.reserve(100000);
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
总结： 如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间。
2.9 总结
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