数据结构-vector

vector是不定长数组，也就是说它的长度是不固定的，简单地说就是“按需分配”。这听上去似乎有点麻烦，但在声明数组时如果我们并不清楚数组的长度，并且简单粗暴地使用#define MAXN 1000000会导致内存失去了梦想——就算不，仍有大量的内存成了咸鱼。这个时候，我们就需要vector数组。

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先看一道例题：

从左到右有n个木块，编号为0~n-1,要求模拟以下四种操作：

• move a onto b:把a和b上方的木块全部归位，然后把a摞在b上面。
• move a over b:把a上方的木块全部归位，然后把a放在b所在木块堆的顶部。
• pile a onto b:把b上方的木块全部归位，然后把a及上面的木块整体摞在b上面。
• pile a over b:把a及上面的木块整体摞在b所在木块堆的顶部。

遇到quit时终止一组数据。a和b在同一堆的指令时非法指令，应当忽略。
所有操作结束后，输出每个位置的木块列表，按照从底部到顶部的顺序排列。
（出自UVa 101，小紫书p110）

由于每个木块堆的最大高度并没有限制，如果开一个a[n][n]的数组，显然浪费了很多空间，并且出题人很可能会故意卡MLE，于是我们需要一个“按需分配”数组。

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链表

在介绍vector前，先提一下链表。
在c语言中，我们并没有c++丰富的STL，也就是说需要人工实现不定长数组：

    struct Node    {        int num;     //用于储存数据        Node* next;    };

这段代码声明了一个结构体Node，它包含了一个int型变量num和一个指针next，让我们有请灵魂画师来帮助我们理解。

我们的链表是由若干个这样的“小块”组成的，由于创建的“小块”之间没有任何联系，所以我们需要用一个指针next将它们连接到一起，也就是用next指向下一个“小块”，这样我们就能将它们“链”在一起。

每一个next都指向下一个块的地址，我们只需要访问当前块的next储存的地址，就可以到达下一个块。

由于我们只用在需要的时候申请一个新的块，并把它和之前的链表连在一起，所以可以达到不定长数组的作用。

但显然，构造一个链表十分麻烦，并且鄙人已经基本忘了怎么写链表，所以我们需要一个C艹。（c语言的链表构建我会在之后补上（flag++））

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vector

在C++中，我们可以用vector来代替链表，这需要

    #include <vector>

在vector中，我们（暂时）不需要再思考指针和它的小伙伴们，可以把vector看作一个正常的数组：

也就是说它的空间是“连续”的。

我们可以用

    vector <int> v;

声明一个vector数组，它的元素为int型。当然，你也可以换成double型或者string型甚至是结构体。

vector为我们提供了以下操作：

    v.push_back(n);  //将元素n加入到v的尾部    v.pop_back();    //将v的末端的元素删除    v.empty();       //判断数组是否为空，若为空则返回真，否则返回假    v.size();        //返回v中元素的数量    v.resize(n);     //将v的长度设为n

如果我们想访问v中的元素，只需要像数组一样访问下标即可：

    ans=v[i];    num=v[i]+v[i+1];

这时候，我们可以解决前面的例题了。

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代码示例

#include <iostream>#include <string>#include <vector>using namespace std;const int MAXN=10000;vector <int> v[MAXN];int n;int find(int a,int& p,int& h)  //寻找木块a（或b）所在位置和高度{    p=v[a][0];    for(h=1;h<v[p].size();h++)    {        if(v[p][h]==a) return 0;    }}void clear(int p,int h)  //将位置p高度h的木块上方的所有木块归位{    for(int i=h+1;i<v[p].size();i++)    {        int j=v[p][i];        v[j][0]=j;    }    v[p].resize(h+1);}void move(int p1,h1,p2) //将位置p1高度h1的木块及上方的所有木块移到位置p2的顶端{    for(int i=h1;i<v[p1].size();i++)    {        int j=v[p1][i];        v[p2].push_back(j);        v[j][0]=p2;    }    v[p1].resize(h1);}int main(){    int a,b;    string s1,s2;    while(cin>>n>>s1)    {        for(int i=0;i<n;i++)  //初始化v        {            v[i].clear();            v[i].push_back(i); //v[i][0]保存木块i所在的位置        }        while(s1!="quit")        {            cin>>a>>s2>>b;            int p1,h1,p2,h2;            find(a,p1,h1);            find(b,p2,h2);            if(p1!=p2)            {                if(s2=="onto") clear(p2,h2);                if(s1=="move") clear(p1,h1);                move(p1,h1,p2);            }            cin>>s1;        }        for(int i=0;i<n;i++) //一组数据结束，打印木块列表        {            cout<<i<<":";            for(int j=1;j<v[i].size();j++)                cout<<v[i][j]<<" ";            cout<<endl;        }    }    return 0;}

鄙人用v[i][0]来保存木块i所在的位置（初始为i），这样在每次find的时候可以减少一次for循环查找木块i的位置，避免最坏情况下find为O（n²）而导致超时。

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迭代器

还记得之前说的“我们（暂时）不需要再思考指针和它的小伙伴们”么？
是的，我们只是暂时不需要，但事实上还有个叫做“迭代器”的设定。
由于不（wo）可（jiu）抗（shi）力（lan）的因素，此部分之后再更新……

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PS：
写这篇的时候临近国庆，于是我咕了将近半个月，虽然打算国庆结束后就补完迭代器的部分，然而我很快就发烧在床上瘫了两天…就这么先扔上来吧（强颜欢笑）

…什么？还有链表？