26STL之Vector

STL之Vector

1.简介

　　vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。可以随机存取元素（支持索引值直接存取，用[]操作符或at()方法，还支持迭代器方式存取）。
　　vector尾部添加或移除元素非常快速。但是在中部或头部插入元素或移除元素比较费时

2.对象初始化

对象的默认构造

vector采用模板类实现，vector对象的默认构造形式
vector<T> vecT;

vector<int> vecInt;         //一个存放int的vector容器。vector<float> vecFloat;         //一个存放float的vector容器。vector<string> vecString;       //一个存放string的vector容器。...                 //尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。Class CA{};vector<CA*> vecpCA;     //用于存放CA对象的指针的vector容器。vector<CA> vecCA;       //用于存放CA对象的vector容器。

由于容器元素的存放是按值复制的方式进行的，所以此时CA必须提供CA的拷贝构造函数，以保证CA对象间拷贝正常。

对象的带参数构造

• 理论知识

vector(beg,end);    //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。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

int  iArray[] = {0,1,2,3,4};vector<int>  vecIntA( iArray,  iArray+5 );vector<int> vecIntB (  vecIntA.begin() , vecIntA.end()  );   //用构造函数初始化容器vecIntB vector<int> vecIntB (  vecIntA.begin() , vecIntA.begin()+3  );  vector<int> vecIntC(3,9); //此代码运行后，容器vecIntB就存放3个元素，每个元素的值是9。vector<int> vecIntD(vecIntA);

赋值操作

• 理论知识

vector.assign(beg,end);    //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。vector.assign(n,elem);  //将n个elem拷贝赋值给本身。vector& operator=(const vector  &vec);  //重载等号操作符vector.swap(vec);  // 将vec与本身的元素互换。

• 示例代码

vector<int> vecIntA, vecIntB, vecIntC, vecIntD;int  iArray[] = {0,1,2,3,4};vecIntA.assign(iArray,iArray+5);vecIntB.assign( vecIntA.begin(),  vecIntA.end() );    //用其它容器的迭代器作参数。vecIntC.assign(3,9);vector<int> vecIntD;vecIntD = vecIntA;vecIntA.swap(vecIntD);

3.容器大小

• 理论知识

vector.size();     //返回容器中元素的个数vector.empty();    //判断容器是否为空vector.resize(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。vector.resize(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。

• 示例代码

例如 vecInt是vector<int> 声明的容器，现已包含1,2,3元素。

int iSize = vecInt.size();      //iSize == 3;bool bEmpty = vecInt.empty();   // bEmpty == false;执行vecInt.resize(5);  //此时里面包含1,2,3,0,0元素。再执行vecInt.resize(8,3);  //此时里面包含1,2,3,0,0,3,3,3元素。再执行vecInt.resize(2);  //此时里面包含1,2元素。

4.尾部添加和移除

vector<int> vecInt;vecInt.push_back(1);  //在容器尾部加入一个元素vecInt.push_back(3);  vecInt.push_back(5);  vecInt.push_back(7); vecInt.push_back(9); vecInt.pop_back();    //移除容器中最后一个元素vecInt.pop_back();//{5 ,7 ,9}  

5.数据存取

• 理论知识

vec.at(idx);    //返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range异常。vec[idx];   //返回索引idx所指的数据，越界时，运行直接报错

示例代码

vector<int> vecInt;    //假设包含1 ,3 ,5 ,7 ,9vecInt.at(2) == vecInt[2]   ;       //5vecInt.at(2) = 8;  或  vecInt[2] = 8;vecInt 就包含 1, 3, 8, 7, 9值int iF = vector.front();    //iF==1int iB = vector.back(); //iB==9vector.front() = 11;    //vecInt包含{11,3,8,7,9}vector.back() = 19; //vecInt包含{11,3,8,7,19}

6.迭代器

6.1基本原理

• 迭代器是一个“可遍历STL容器内全部或部分元素”的对象。
• 迭代器指出容器中的一个特定位置。
• 迭代器就如同一个指针。
• 迭代器提供对一个容器中的对象的访问方法，并且可以定义容器中对象的范围。
• 这里大概介绍一下迭代器的类别。

输入迭代器：也有叫法称之为“只读迭代器”，它从容器中读取元素，只能一次读入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输入迭代器不能两遍遍历一个序列。

输出迭代器：也有叫法称之为“只写迭代器”，它往容器中写入元素，只能一次写入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输出迭代器不能两遍遍历一个序列。

正向迭代器：组合输入迭代器和输出迭代器的功能，还可以多次解析一个迭代器指定的位置，可以对一个值进行多次读/写。

双向迭代器：组合正向迭代器的功能，还可以通过–操作符向后移动位置。

随机访问迭代器：组合双向迭代器的功能，还可以向前向后跳过任意个位置，可以直接访问容器中任何位置的元素。

6.2双向迭代器

支持的操作：

it++, ++it, it–, –it，*it， itA = itB，
itA == itB，itA != itB

其中list,set,multiset,map,multimap支持双向迭代器。

6.3随机访问迭代器

在双向迭代器的操作基础上添加:
it+=i， it-=i， it+i(或it=it+i)，it[i],
itA<itB, itA<=itB, itA>itB, itA>=itB 的功能。

其中vector，deque支持随机访问迭代器。

6.4与vector的配合使用

vector<int>  vecInt; //假设包含1,3,5,7,9元素vector<int>::iterator it;       //声明容器vector<int>的迭代器。it = vecInt.begin();    // *it == 1++it;               //或者it++;  *it == 3  ，前++的效率比后++的效率高，前++返回引用，后++返回值。it += 2;        //*it == 7it = it+1;      //*it == 9++it;               // it == vecInt.end();  此时不能再执行*it,会出错!

正向遍历：

for(vector<int>::iterator it=vecInt.begin(); it!=vecInt.end(); ++it){      int iItem = *it;       cout << iItem;    //或直接使用  cout << *it;}

这样子便打印出1 3 5 7 9

逆向遍历

for(vector<int>::reverse_iterator rit=vecInt.rbegin(); rit!=vecInt.rend(); ++rit)    //注意，小括号内仍是++rit{        int iItem  = *rit;      cout << iItem;    //或直接使用cout << *rit;}

此时将打印出9,7,5,3,1

注意，这里迭代器的声明采用vector::reverse_iterator，而非vector::iterator。

迭代器还有其它两种声明方法：

vector<int>::const_iterator与vector<int>::const_reverse_iterator

以上两种分别是vector::iterator与vector::reverse_iterator 的只读形式，使用这两种迭代器时，不会修改到容器中的值。

备注：不过容器中的insert和erase方法仅接受这四种类型中的iterator，其它三种不支持。《Effective STL》建议我们尽量使用iterator取代const_iterator、reverse_iterator和const_reverse_iterator。

7.插入

理论知识

vector.insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。vector.insert(pos,n,elem);   //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。vector.insert(pos,beg,end);   //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值 

简单案例

vector<int> vecA;vector<int> vecB;vecA.push_back(1);vecA.push_back(3);vecA.push_back(5);vecA.push_back(7);vecA.push_back(9);vecB.push_back(2);vecB.push_back(4);vecB.push_back(6);vecB.push_back(8);vecA.insert(vecA.begin(), 11);      //{11, 1, 3, 5, 7, 9}vecA.insert(vecA.begin()+1,2,33);       //{11,33,33,1,3,5,7,9}vecA.insert(vecA.begin() , vecB.begin() , vecB.end() ); //{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}

8.删除

理论知识

vector.clear(); //移除容器的所有数据vec.erase(beg,end);  //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。vec.erase(pos);    //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

删除区间内的元素:

vecInt是用vector声明的容器，现已包含按顺序的1,3,5,6,9元素。

vector<int>::iterator itBegin=vecInt.begin()+1;vector<int>::iterator itEnd=vecInt.begin()+2;vecInt.erase(itBegin,itEnd);//此时容器vecInt包含按顺序的1,6,9三个元素。

假设 vecInt 包含1,3,2,3,3,3,4,3,5,3，删除容器中等于3的元素

for(vector<int>::iterator it=vecInt.being(); it!=vecInt.end(); )    //小括号里不需写  ++it{   if(*it == 3)   {        it  =  vecInt.erase(it);       //以迭代器为参数，删除元素3，并把数据删除后的下一个元素位置返回给迭代器。         //此时，不执行  ++it；     }   else   {       ++it;   }}

9.相关示例代码：

元素的插入和删除

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <iterator>#include <vector>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;void play(){    vector<int> v1;    cout << "length:" << v1.size() << endl;    v1.push_back(1);    v1.push_back(3);    v1.push_back(5);    cout << "length:" << v1.size() << endl;    cout << "头部元素：" << v1.front() << endl;    cout << "尾部元素：" << v1.back() << endl;    v1.front() = 11;    v1.back() = 55;    cout << "头部元素：" << v1.front() << endl;    cout << "尾部元素：" << v1.back() << endl;    while (v1.size() > 0)    {        cout << "尾部元素：" << v1.back() << endl;        v1.pop_back();    }}int main(){     play();    system("pause");    return 1;}

vector对象的初始化

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <iterator>#include <vector>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;void printVector(vector<int> &obj);void play(){    vector<int> v1;    v1.push_back(1);    v1.push_back(3);    v1.push_back(5);    vector<int> v2 = v1;    vector<int> v3(v1.begin(),v1.begin()+2);//左闭右开的区间    printVector(v1);    printVector(v2);    printVector(v3);}void printVector(vector<int> &obj){    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)    {        cout << obj[i] << "\t";    }    cout << endl;}int main(){     play();    system("pause");    return 1;}

vector容器的遍历

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <iterator>#include <vector>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;void printVector(vector<int> &obj);void play(){    vector<int> v1(10);//要提前分配内存    for (int i = 0; i < 10; i++)    {        v1[i] = i + 1;    }    printVector(v1);}//18230854738马场中通快递void printVector(vector<int> &obj){    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)    {        cout << obj[i] << "\t";    }    cout << endl;}int main(){     play();    system("pause");    return 1;}

push_back的强化记忆

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <iterator>#include <vector>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;void printVector(vector<int> &obj);void play(){    vector<int> v1(10);//要提前分配内存    v1.push_back(10);    v1.push_back(100);    cout << "size:" << v1.size() << endl;    printVector(v1);}//18230854738马场中通快递void printVector(vector<int> &obj){    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)    {        cout << obj[i] << "\t";    }    cout << endl;}int main(){     play();    system("pause");    return 1;}

关于迭代器

1迭代器 end()的理解

   1    3   5   ▲                  ▲

当 it == v1.end()的时候 说明这个容器已经遍历完毕了，end()的位置 应该是 5的后面

2 迭代器的种类

/*typedef iterator pointer;typedef const_iterator const_pointer;typedef _STD reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;typedef _STD reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;*/

vector<int> v1(10);       for (int i=0; i<10; i++)    {        v1[i] = i + 1;    }    //正向遍历    for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it ++ )    {        cout << *it << " ";    }    //逆序遍历    for (vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin(); rit!=v1.rend(); rit++ )    {        cout << *rit << " ";    }

删除和插入

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <iterator>#include <vector>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;void printVector(vector<int> &obj);void play(){    vector<int> v1(10);//要提前分配内存    for (int i = 0; i < v1.size();i++)    {        v1[i] = i + 1;    }    cout << "size:" << v1.size() << endl;    printVector(v1);    v1.erase(v1.begin(),v1.begin()+2);    cout << "v1.erase(v1.begin(),v1.begin()+2)：\n";    printVector(v1);    //根据元素的位置 指定位置删除    v1.erase(v1.begin());    cout << "v1.erase(v1.begin()):\n";    printVector(v1);    v1[1] = 2;    v1[2] = 2;    cout << "v1[1] = 2;v1[2] = 2; :\n";    printVector(v1);    for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end();)    {        if (*it == 2)        {            it = v1.erase(it);        }        else{            it++;        }    }    cout << "删除等于2的元素：\n";    printVector(v1);    v1.insert(v1.begin(), 100);    v1.insert(v1.end(), 200);    cout << "insert以后的结果：\n";    printVector(v1);}void printVector(vector<int> &obj){    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)    {        cout << obj[i] << "\t";    }    cout << endl;}int main(){     play();    system("pause");    return 1;}