C++STL詳解+代碼分析+典例講解

vector 的介紹：

1、vector是表示可變大小數組的序列容器。
2、vector就像數組一樣，也采用的連續空間來存儲元素，這也意味著可以采用下標對vector的元素進行訪問。
3、vector與普通數組不同的是，vector的大小是可以動態改變的。
4、當vector需要重新分配大小時，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當中，并釋放原來的數組空間。
5、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，因此存儲空間比實際需要的存儲空間一般更大。不同的庫采用不同的策略權衡空間的使用和重新分配，以至于在末尾插入一個元素的時候是在常數的時間復雜度完成的。
6、由于vector采用連續的空間來存儲元素，與其他動態序列容器相比，vector在訪問元素的時候更加高效，在其末尾添加和刪除元素相對高效，而對于不在其末尾進行的刪除和插入操作效率則相對較低。
?

?

vector 的使用

1.定義方式

法一：構造一個某類型的空容器。

vector<int> v1; //構造int類型的空容器

法二：構造一個含有n個val的某類型容器。

vector<int> v2(10, 2); //構造含有10個2的int類型容器

法三：拷貝構造某類型容器的復制品

vector<int> v3(v2); //拷貝構造int類型的v2容器的復制品

法四：使用迭代器拷貝構造某一段內容。

vector<int> v4(v2.begin(), v2.end()); //使用迭代器拷貝構造v2容器的某一段內容

注意：該方式也可用于拷貝其他容器的某一段內容。

string s("hello world");
vector<char> v5(s.begin(), s.end()); //拷貝構造string對象的某一段內容

vector的空間增長問題

size和capacity

通過size函數獲取當前容器中的有效元素個數，通過capacity函數獲取當前容器的最大容量。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 2);cout << v.size() << endl; //獲取當前容器中的有效元素個數cout << v.capacity() << endl; //獲取當前容器的最大容量return 0;
}

reserve和resize

通過reserse函數改變容器的最大容量，resize函數改變容器中的有效元素個數。

reserve規則：
?1、當所給值大于容器當前的capacity時，將capacity擴大到該值。
?2、當所給值小于容器當前的capacity時，什么也不做。

resize規則：
?1、當所給值大于容器當前的size時，將size擴大到該值，擴大的元素為第二個所給值，若未給出，則默認為0。
?2、當所給值小于容器當前的size時，將size縮小到該值。

?

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 2);cout << v.size() << endl; //10cout << v.capacity() << endl; //10v.reserve(20); //改變容器的capacity為20，size不變cout << v.size() << endl; //10cout << v.capacity() << endl; //20v.resize(15); //改變容器的size為15cout << v.size() << endl; //15cout << v.capacity() << endl; //20return 0;
}

empty

通過empty函數判斷當前容器是否為空。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 2);cout << v.empty() << endl;return 0;
}

vector的迭代器使用

?

7a77ac3e3e1f47998aa42b93947c2af5.png

?

begin和end

通過begin函數可以得到容器中第一個元素的正向迭代器，通過end函數可以得到容器中最后一個元素的后一個位置的正向迭代器。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 2);//正向迭代器遍歷容器vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;return 0;
}

比方說這道題中，在一行中需要，排序，我們這里使用了迭代器

df7e3d7c4879424ca3b8a7dc5569d9f4.png

6cd7bb8c3dbe40dd821e0de1a7093768.png

rbegin和rend

通過rbegin函數可以得到容器中最后一個元素的反向迭代器，通過rend函數可以得到容器中第一個元素的前一個位置的反向迭代器。
反向迭代器遍歷容器：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 2);//反向迭代器遍歷容器vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();while (rit != v.rend()){cout << *rit << " ";rit++;}cout << endl;return 0;
}

vector的增刪查改

?

push_back和pop_back

通過push_back函數對容器進行尾插，pop_back函數對容器進行尾刪。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v;v.push_back(1); //尾插元素1v.push_back(2); //尾插元素2v.push_back(3); //尾插元素3v.push_back(4); //尾插元素4v.pop_back(); //尾刪元素v.pop_back(); //尾刪元素v.pop_back(); //尾刪元素v.pop_back(); //尾刪元素return 0;
}

這里的應用非常廣，尤其在字符串那一塊，這里給大家整一道相關的編程題

704f114e59a4428e8ebcda0016b5df02.png

?

如果用上述我說的來解決的話

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{string s, t;cin >> s >> t;int q;cin >> q;while (q--){string s1, t1;int l1, r1, l2, r2;cin >> l1 >> r1 >> l2 >> r2;for (int i = l1-1; i <= r1-1; i++){s1.push_back(s[i]);}for (int i = l2 - 1; i <= r2-1; i++){t1.push_back(t[i]);}if (s1 > t1)cout << "erfusuer"<<endl;else if (s1 < t1){cout << "yifusuyi" << endl;}elsecout << "ove"<<endl;s1 = "";t1 = "";}return 0;
}

即可依葫蘆畫瓢解決，詳解在我之前發的字符串的編程題有解釋，若代碼看不懂可以往前看。

insert和erase

通過insert函數可以在所給迭代器位置插入一個或多個元素，通過erase函數可以刪除所給迭代器位置的元素，或刪除所給迭代器區間內的所有元素（左閉右開）。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.insert(v.begin(), 0); //在容器開頭插入0v.insert(v.begin(), 5, -1); //在容器開頭插入5個-1v.erase(v.begin()); //刪除容器中的第一個元素v.erase(v.begin(), v.begin() + 5); //刪除在該迭代器區間內的元素（左閉右開）return 0;
}

find函數：
find函數共三個參數，前兩個參數確定一個迭代器區間（左閉右開），第三個參數確定所要尋找的值。
find函數在所給迭代器區間尋找第一個匹配的元素，并返回它的迭代器，若未找到，則返回所給的第二個參數。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;int main()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2); //獲取值為2的元素的迭代器v.insert(pos, 10); //在2的位置插入10pos = find(v.begin(), v.end(), 3); //獲取值為3的元素的迭代器v.erase(pos); //刪除3return 0;
}

注意：?find函數是在算法模塊（algorithm）當中實現的，不是vector的成員函數。

在這里再給大家介紹一個典型題

5e9f001e821442bca7c5758431652da1.png

代碼：

#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
int main()
{string s1, s2;cin >> s1 >> s2;if (s2.find(s1) != -1)//如果找到返回首位置，未找到返回-1{cout << s1 << " is substring of " << s2 << endl;}else if (s1.find(s2) != -1){cout << s2 << " is substring of " << s1 << endl;}elsecout << "No substring" << endl;return 0;
}

swap

通過swap函數可以交換兩個容器的數據空間，實現兩個容器的交換。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v1(10, 1);vector<int> v2(10, 2);v1.swap(v2); //交換v1,v2的數據空間return 0;
}

在c語言中交換兩個數我們需要設立中間變量，而在c++中可以直接通過swap函數來解決

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v1(10, 1);vector<int> v2(10, 2);v1.swap(v2); //交換v1,v2的數據空間return 0;
}

clear

清除字符串內容

#include"vector.h"
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;int main()
{//dabai::test1();vector<int> arr;vector<int> s;arr.push_back(11);arr.push_back(11);arr.push_back(11);arr.push_back(11);arr.pop_back();arr.insert(arr.begin()+2, 30);arr.erase(arr.begin() + 2);//arr.resize(2);//arr.reserve(100);s.swap(arr);cout << arr.size()<< endl;cout << s.size() << endl;s.clear();cout << s.size() << endl;return 0;
}

其實也相當于 s="";

元素訪問

vector當中實現了 [ ] 操作符的重載，因此我們也可以通過“下標+[ ]”的方式對容器當中的元素進行訪問。

即你可以把他當作數組一樣使用

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 1);//使用“下標+[]”的方式遍歷容器for (size_t i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;return 0;
}

我們上面說到vector是支持迭代器的，所以我們還可以用范圍for對vector容器進行遍歷。（支持迭代器就支持范圍for，因為在編譯時編譯器會自動將范圍for替換為迭代器的形式）

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{vector<int> v(10, 1);//范圍forfor (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

?

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