[C++初階]vector的初步理解

一、標準庫中的vector類

1.vector的介紹

1. vector是表示可變大小數組的序列容器 ， 和數組一樣，vector可采用的連續存儲空間來存儲元素。也就是意味著可以采用下標對vector的元素進行訪問，和數組一樣高效。但是又不像數組，它的大小是可以動態改變的，而且它的大小會被容器自動處理。
2. 本質講，vector使用動態分配數組來存儲它的元素。當新元素插入時候，這個數組需要被重新分配大小，以增加存儲空間。其做法是：分配一個新的數組，然后將全部元素移到這個數組。就時間而言，這是一個代價相對來說高的任務，因為每當一個新的元素加入到容器的時候，vector并不會每次都重新分配大小。
3. vector分配空間策略：vector會分配一些額外的空間以適應可能的增長，因為存儲空間比實際需要的存儲空間更大。不同的庫采用不同的策略權衡空間的使用和重新分配。但是無論如何，重新分配都應該是對數增長的間隔大小，以至于在末尾插入一個元素的時候是在常數時間的復雜度完成的。
4. 因此，vector占用了更多的存儲空間，為了獲得管理存儲空間的能力，并且以一種有效的方式動態增長。
5. 與其它動態序列容器相比（deque, list and forward_list）， vector在訪問元素的時候更加高效，在末尾添加和刪除元素相對高效。對于其它不在末尾的刪除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list統一的迭代器和引用更好?
我們知道STL學習的三步：能用，明理，能擴展，因而我們的學習也是這個流程

2.vector的使用

記住，學stl一定一定要學會看文檔，vector文檔.vector在實際中非常的重要，在實際中我們熟悉常

見的接口就可以。

2.1?常用的構造函數

vector();

vector類的默認構造函數，構造一個沒有元素的空容器

例如：

void test()
{vector<int> v;
}

都需要引用頭文件vector

vector(size_type n, const value_type& val = value_type());

構造一個vector類對象并用n個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;
}

運行結果:

void test()
{//vector<int> v;vector <int> v(5, 2);for (auto i : v){cout << i << " ";}
}
int main()
{test();return 0;
}

運行結果:

拷貝構造函數

vector(const vector& x);

對于一個已有的vector容器進行拷貝,并生成一個新的容器

例如:

void test()
{//vector<int> v;vector <int> v1(5, 2);vector <int> v2(v1);for (auto i : v2){cout << i << " ";}
}

運行結果:v

使用迭代器的初始化構造

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 << " ";}
}

運行結果v:

2.2 容量操作的接口

1.size
size_type size() const;

獲取有效元素的個數

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;
}

運行結果:

2.capacity

獲取容量大小

size_type capacity() const;

例如:

void test()
{vector <int> v1(5, 2);cout << v1.capacity();
}

運行結果:

3.empty

判斷容器是否為空

bool empty() const;

例如:

?
void test()
{vector <int> v1(5, 2);vector <int> v2;cout << v1.empty() << endl;cout << v2.empty() << endl;
}?

運行結果:

4.resize
void resize (size_type n, value_type val = value_type());

將有效元素的個數修改為n，并且如果n大于原來的size，多出來的地方用val填充

如果沒有給出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 << " ";}
}

運行結果:

5.max_size
size_type max_size() const;

返回最大大小

例如:

ps:這里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;
}

運行結果:

6.reserve?????
void reserve (size_type n);

改變容量大小

例如:

void test1()
{vector <int> v;cout << v.capacity() << endl;v.reserve(10);cout << v.capacity() << endl;
}

運行結果:

2.3vector的訪問及其遍歷

1.operator[]
reference operator[] (size_type n);
const_reference operator[] (size_type n) const;

用下標直接訪問

例如:

void test()
{vector <int> v(5,2);cout << v[2] << endl;
}

運行結果:

因此我們也可以通過下標去遍歷,這里就不多作演示

2.迭代器

這里大體和string類差不多

iterator begin();const_iterator begin() const;iterator end();const_iterator end() const;

迭代器，用于獲取容器中第一個元素的位置和最后一個元素的下一個位置

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;}
}?

運行結果:

3.反向迭代器

這個整體和迭代器差不多

reverse_iterator rbegin();const_reverse_iterator rbegin() const;reverse_iterator rend();const_reverse_iterator rend() const;

rbegin獲取容器中最后一個元素的位置，rend獲取容器中的第一個元素的前一個位置

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;}
}?

運行結果:

4.at
reference at (size_type n);
const_reference at (size_type n) const;

返回容器中位置n處的元素的引用

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) << " ";}
}

運行結果:

5.back
reference back();
const_reference back() const;

返回容器中最后一個元素的引用

例如:

void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,123 };cout << v.back()<< endl;
}

運行結果:

6.front
reference front();
const_reference front() const;

返回容器中第一個元素的引用

例如:

void test()
{vector <int> v = { 1,2,3,4,5,67,8,9,0,123 };cout << v.front()<< endl;
}

運行結果:

2.4vector的增刪查改

1.push_back();
void push_back(const value_type& val);

從容器尾部插入一個元素

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;
}

運行結果:

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;
}

運行結果:

3.find()
template <class InputIterator, class T>InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& val);

在兩個迭代器區間尋找val并返回其所在處的迭代器

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，該函數并非vector的成員函數，是標準庫中的函數，多個容器共用該find函數

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;
}

運行結果:

5.earse()
iterator erase (iterator position);
iterator erase (iterator first, iterator last);

刪除position位置的元素或者 [first，last) 區間的所有元素

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;
}

運行結果:

6.swap()
void swap (vector& x);

交換兩個vector的數據空間

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;
}

運行結果:

7.assign()
template <class InputIterator>  void assign (InputIterator first, InputIterator last);
void assign (size_type n, const value_type& val);

為vector指定新內容，替換其當前內容并修改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;
}

運行結果:

8.clear()
void clear();

從vector中刪除所有元素，不改變容量大小

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;
}

運行結果:

本篇是對vector的初步理解,我們只需知道會用即可

如有錯誤,歡迎大家在評論區指出。

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