熟能生巧vector

来源:互联网 发布:linux sys.h 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 18:01
vector(向量):C++的一种数据结构,确切的说是一个类,它相当于一个动态的数组,当程序员无法知道自己需要的数组的规模有多大时,用其来解决问题可以达到最大节省空间的目的。
用法:
1.文件包含:
首先在程序的开头处加上#include<vector>(注意没有.h)以包含所需的文件的vector,还要加上命名空间using namespace std;
2.变量声明:
例如:声明一个int向量以替代一维的数组,:vector<int> a;(等于声明了一个int型的数组a[],大小没有指定,可以动态的向里面添加删除)。
例如:用vector代替二维数组,其实只要声明一个一维向量即可,而一个数组的名字其实代表的是他的首地址,所以只要声明一个地址的向量即可。即:vector<int*>a,同理想用向量代替三维数组也是一样的,vector<int**>a;
3.具体用法即函数调用
3.1如何得到向量中的元素,其用法和数组一样
例如:
vector <int*> a;
int b  = 5;
a.pushback(b);
cout<<a[0];

c.assign(beg,end) c.assign(n,elem) 将(beg; end)区间中的数据赋值给c。将n个elem的拷贝赋值给c。
c. at(idx)  传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。
c.back()  传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。
c.begin()  传回迭代器中的第一个数据地址。
c.capacity()  返回容器中数据个数。
c.clear()  移除容器中所有数据。
c.empty()  判断容器是否为空。
c.end() // 指向迭代器中末端元素的下一个,指向一个不存在元素。
c.erase(pos) // 删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。
c.erase(beg,end) 删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。
c.front()    传回第一个数据。
get_allocator  使用构造函数返回一个拷贝。
c.insert(pos,elem) // 在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置
c.insert(pos,n,elem) // 在pos位置插入n个elem数据,无返回值
c.insert(pos,beg,end) // 在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值
c.max_size()  返回容器中最大数据的数量。
c.pop_back()  删除最后一个数据。
c.push_back(elem)  在尾部加入一个数据。
c.rbegin()  传回一个逆向队列的第一个数据。
c.rend()  传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。
c.resize(num)   重新指定队列的长度。
c.reserve()  保留适当的容量。
c.size()  返回容器中实际数据的个数。
c1.swap(c2) // 将c1和c2元素互换

4.内存管理与效率
1.使用reserve()函数提前设定容量大小,避免多次容量扩充导致效率低下。
关于stl容器,最令人称赞的特性之一就是只要不超过他们的最大大小,它们就可以自动增长到足以容纳你放进去的数据。(这个最大值可以用max_size()查看),对于vector和string,如果需要更多空间,就以类似realloc的思想来增加大小,vector容器支持随机访问,因此为了提高效率,它内部使用动态数组的方式实现,在通过reverse()来申请特定大小的时候总是按指数边界来增大其内部的缓冲区,当进行insert或者push_back()等增加元素的操作时,如果此时动态数组内存不够用,就要动态的重新分配当前大小的1.5~2倍的新内存区,再把原内存的内容复制过去,所以,在一般情况下,所以在一般情况下,其访问速度同一般数组,只有在重新分配时,其性能才下降。进行pop_back()操作时,capacity并不会因为vector容器里的元素减少而有所下降,换回维持之前的大小,对于vector容器来说,如果有大量数据需要pushback,应当使用reverse()函数提前设定好其容量大小,否则会出现许多次容量扩充操作,导致效率下降。
reverse()函数允许你最小化必须进行的重新分配次数,因而可以避免真分配的开销和迭代器/指针/引用失效。解释这样的原因之前,先说一下这四个函数。
(1)size()容器中的实际个数,但它没有告诉你容器为他容纳的元素分配了多少内存。
(2)capacity()返回容器分配的内存总共可以容纳多少个元素。
(3)resize()强制把容器改为容纳N个元素,调用resize()后,size返回N,如果n小于当前大小,容器尾部的元素会被销毁,如果n大于当前容量,新默认构造的元素会添加到容器尾部。如果n大于当前容量,在元素加入之前会发生重新分配。
(4) reserve(Container::size_type n)强制容器把它的容量改为至少n,提供的n不小于当前大小。这一般强迫进行一次重新分配,因为容量需要增加。(如果n小于当前容量,vector忽略它,这个调用什么都不做,string可能把它的容量减少为size()和n中大的数,但string的大小没有改变。在我的经验中,使用reserve来从一个string中修整多余容量一般不如使用“交换技巧”)
这个简介表示了只要有元素需要插入而且容器的容量不足时就会发生重新分配(包括它们维护的原始内存分配和回收,对象的拷贝和析构和迭代器、指针和引用的失效)。所以,避免重新分配的关键是使用reserve尽快把容器的容量设置为足够大,最好在容器被构造之后立刻进行。
7.备注:在用vector的过程中的一些问题,特此列出讨论:

               1)

                    vector <int > a;

                    int  b = 5;

                    a.push_back(b);

                    此时若对b另外赋值时不会影响a[0]的值

                2)

                    vector <int*> a;
                     int *b;
                     b= new int[4];
                     b[0]=0;
                     b[1]=1;
                     b[2]=2;
                     a.push_back(b);
                     delete b;          //释放b的地址空间
                     for(int i=0 ; i <3 ; i++)
                     {
                           cout<<a[0][i]<<endl;
                     }

                     此时输出的值并不是一开始b数组初始化的值,而是一些无法预计的值.

                    分析:根据1) 2)的结果,可以想到,在1)中,  往a向量中压入的是b的值,即a[0]=b,此时a[0]和b是存储在两个不同的地址中的.因此改变b的值不会影响a[0];而在2)中,因为是把一个地址(指针)压入向量a,即a[0]=b,因此释放了b的地址也就释放了a[0]的地址,因此a[0]数组中存放的数值也就不得而知了.


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