面向对象与C++程序设计-向量和迭代器学习笔记

迭代器的概念

迭代器（ iterator） 是一种允许检查容器内元素， 并实现元素遍历的
数据类型。 迭代器提供了比下标操作更一般化的方法： 所有的标准
库容器都定义了相应的迭代器类型， 只有少数容器支持下标操作。
因为迭代器对所有的容器都适用， 现代C++程序更倾向于使用迭代
器而不是下标操作访问容器元素

向量

向量vector是C++标准模板库中的内容。 vector是一个容器， 它能
够存放各种类型的对象， 简单地说， vector是一个能够存放任意类
型的动态数组， 可以动态改变大。

向量（ vector） 类似数组， 但向量是动态的， 即它的元素个数可以
随时动态改变。 例如：

vector<int> MyVec(100);//定义长度为100的向量MyVec[50] = 1024;//给向量的某个元素赋值int i =0 ;for( ; i<25; i++ ){ MyVec.push_back(1);}MyVec.resize(400);//重新定义向量的长度

向量类成员函数原型如下：

//----迭代器iterators----iterator begin(); //返回向量第1个元素为迭代器起始iterator end(); //返回向量末尾元素为迭代器结束reverse_iterator rbegin(); //返回向量末尾元素为逆向迭代器起始reverse_iterator rend(); //返回向量第1个元素为逆向迭代器结束//----容量capacity----size_type size(); //返回向量元素数目size_type max_size(); //返回向量能容纳的最大元素数目（ 长度）void resize(size_type sz,T c=T()); //重置向量长度为sz， c填充到扩充元素中size_type capacity(); //返回向量容器存储空间大小bool empty(); //测试向量是否为空void reserve(size_type n); //为向量申请能容纳n个元素的空间7//----元素存取element access----operator[](size_type n); //返回向量第n个位置元素的运算符， n从0起at(size_type n); //返回向量第n个位置元素， n从0起front(); //返回向量第1个元素back(); //返回向量末尾元素//----向量调节器modifiers----void assign(size_type n,const T& u); //向量赋n个u值void push_back(const T& x); //增加一个元素到向量末尾void pop_back(); //删除向量末尾元素void insert(iterator pos,size_type n,const T& x);//在向量pos处插入n个元素值x， pos从1起iterator erase(iterator pos); //删除向量指定位置的元素， pos从1起void swap(vector<T,Allocator>& vec); //与向量vec互换元素void clear(); //清空向量

向量的使用：

#include <iostream>#include <vector> //使用向量using namespace std;int main(){    vector<int> V1, V2;    int A[] = { 1949, 10, 1 }, i;    vector<int>::iterator It;    V1.assign(A, A + 3);//assign(size_type n,const T& u)向量赋n个u值        //V1: 1949 10 1 从A位置开始，把三个数加到V1里    V2.assign(3, 10);        //V2: 10 10 10    for (i = 1; i <= 5; i++)        V1.push_back(i);//push_back(const T& x)增加一个元素到向量末尾        //V1:1949 10 1 1 2 3 4 5    V1.pop_back();//pop_back()删除向量末尾元素        //V1:1949 10 1 1 2 3 4    V1.front() -= V1.back();//front()返回向量第1个元素,back()返回向量末尾元素        //V1:1945 10 1 1 2 3 4    for (It = V1.begin(); It < V1.end(); It++)//iterator begin()返回向量第1个元素为迭代器起始,iterator end()返回向量末尾元素为迭代器结束        V2.push_back(*It);        //V2:10 10 10 1945 10 1 1 2 3 4    V2.insert(V2.begin(), 2, 300);//insert(iterator pos,size_type n,const T& x)在向量pos处插入n个元素值x， pos从1起        //V2:300 300 10 10 10 1945 10 1 1 2 3 4    V2.erase(V2.begin() + 5);//iterator erase(iterator pos)删除向量指定位置的元素， pos从1起        //V2: 300 300 10 10 10 10 1 1 2 3 4    for (i = 0; i<V2.size(); i++) cout << V2[i] << " ";//用数组方法输出V2向量元素    cout << endl;    for (i = 0; i<V2.size(); i++) cout << V2.at(i) << " ";//用迭代器方法输出V2向量元素,at(size_type n)返回向量第n个位置元素， n从0起    cout << endl;    system("pause");    return 0;}

自定义一个动态数组类模板：

#include <stdlib.h>#include <iostream>using namespace std;enum ErrorType{ invalidArraySize, memoryAllocationError, indexOutOfRange };char *errorMsg[] = { "Invalid array size","Memory allocation error", "Invalid index" };template <class T>class Array{    private:        T *alist;        int size;        void Error(ErrorType error, int badIndex = 0) const;    public:        Array(int sz = 50); //构造函数        Array(const Array<T>& A); //拷贝构造函数        ~Array(void);//析构函数        Array<T>& operator=(const Array<T>& rhs);        T& operator[](int);        operator T*() const;        int ListSize() const;        void Resize(int sz);};template <class T> //模板函数Error实现输出错误信息功能void Array<T>::Error(ErrorType error, int badIndex) const{    cout << errorMsg[error];//根据错误类型输出相应的错误信息    if (error == indexOutOfRange) cout << badIndex;    //如果下标越界， 输出错误的下标    cout << endl;    exit(1);}template <class T>//构造函数Array<T>::Array(int sz){    if (sz <= 0) //如果数组长度小于0则输出错误信息    Error(invalidArraySize);    else{//如果数组长度大于0则生成数组    size = sz;    alist = new T[size];//动态生成数组    if (alist == NULL)//如果分配内存不成功则输出错误信息        Error(memoryAllocationError);        }}template <class T> //拷贝构造函数（ 深拷贝）Array<T>::Array(const Array<T>& X){int n = X.size;size = n;alist = new T[n];if (alist == NULL)    Error(memoryAllocationError);    T *srcptr = X.alist; //X.alist是对象X的数组首地址    T *destptr = alist; //本对象数组首地址    while (n--) //逐个复制数组元素    * destptr++ = *srcptr++;}template <class T>//析构函数Array<T>::~Array(){ delete[] alist; }template <class T>//重载“ =”运算符， 将一个数组赋值给另一个数组Array<T>& Array<T>::operator =(const Array<T>& rhs){    int n = rhs.size;    if (size != n)        {        delete[] alist;        alist = new T[n];        if (alist == NULL)            Error(memoryAllocationError);        size = n;        }    //从rhs向本对象复制元素    T* destptr = alist;    T* srcptr = rhs.alist;    while (n--)        * destptr++ = *srcptr++;    return *this;//返回当前的对象}template <class T>//重载“ []”运算符， 实现通过下标访问数组元素T &Array<T>::operator [](int n){    if (n<0 || n>size - 1) //检查下标是否越界        Error(indexOutOfRange, n);    return alist[n];//返回下标为n的数组元素}template <class T>//重载类型转换Array<T>::operator T*() const{    return alist;}template <class T>//取当前数组的长度int Array<T>::ListSize() const{    return size;}template <class T>//修改数组的长度为szvoid Array<T>::Resize(int sz){    if (sz <= 0)        Error(invalidArraySize);    if (sz == size) return;    T *newlist = new T[sz];    if (newlist == NULL) Error(memoryAllocationError);    int n = (sz <= size) ? sz : size;//将sz和size中较小的一个赋给n    T *srcptr = alist;//原数组的首地址    T *destptr = newlist;//新数组的首地址    while (n--)        * destptr++ = *srcptr++;    delete[] alist;    alist = newlist; size = sz;//使alist指向新数组， 并更新sz}int main(){    int i, *p;    Array<int> a(5);    cout << ("please input five numbers : \n");    for (i = 0; i<5; i++) cin >> a[i];    cout << ("a[]=");    for (i = 0; i<5; i++) cout << a[i] << ' '; cout << endl;    Array<int>b = a;    cout << ("b[]=");    for (i = 0; i<5; i++) cout << b[i] << ' '; cout << endl;    a.Resize(10);    cout << ("new a[] = ");    for (p = a; p<a + 10; p++) cout << *p << ' ';cout << endl;    system("pause");    return 0;}

运行情况：

please input five numbers :1 2 3 4 5a[]=1 2 3 4 5b[]=1 2 3 4 5new a[] = 1 2 3 4 5 -842150451 -842150451 -842150451 -842150451 -842150451