STL之Vector
来源:互联网 发布:衡水中学 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/16 17:34
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
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。
3.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);
4. vector的赋值
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。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);
5. vector的大小
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。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。
6. vector的数据存储
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}
7.迭代器基本原理
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,并且可以定义了容器中对象的范围。 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。
目前本系列教程所用到的容器,都支持双向迭代器或随机访问迭代器,下面将会详细介绍这两个类别的迭代器。
8.双向迭代器和随机访问迭代器
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。随机访问迭代器支持的操作: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。
9. vector与迭代器的配合使用
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<int>::reverse_iterator,而非vector<int>::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<int>::iterator 与vector<int>::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。
- vector的插入和删除
- 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}
- 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。简单案例:删除区间内的元素vecInt是用vector<int>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; }}//删除vecInt的所有元素vecInt.clear(); //容器为空
示例
#include <iostream>#include <vector>using namespace std;// 容器的添加访问void func1(){ vector<int> a; for (int i = 0; i < 10; i++) { a.push_back(i+1); } // front back 返回的是引用,引用做左值使用 a.front() = 20; a.back() = 1111; // 数据访问 cout << a.front() << endl; cout << a.back() << endl; while (!a.empty()) { cout << a.back() << " "; a.pop_back(); } cout << endl;}// vector 初始化void func2(){ vector<int> a; // 构造一个空的容器 for (int i = 0; i < 10; i++) { a.push_back(i+1); } cout << a.size() << endl; vector<int> b(10); // 构造一个又10个元素的容器 cout << b.size() << endl; vector<int> c = a; // 拷贝构造 cout << c.size() << endl; vector<int> d(a.begin()+3, a.begin()+5); cout << d.size() << endl; vector<int> e(10, 3); cout << e.size() << endl;}void printA(vector<int> &a){ vector<int>::iterator it = a.begin(); while (it != a.end()) { cout << *it << " "; it++; } cout << endl;}// 遍历void func3(){ vector<int> a(10); // 构造一个空的容器 for (int i = 0; i < 10; i++) { // 初始化的时候,要保证有足够的空间 a[i] = i+1; // 容器也支持数组下标 at() } printA(a); // push_back 在尾部添加元素 vector<int> b(10); b[0] = 123; b[7] = 4453; b.push_back(1111); b.push_back(2222); b.push_back(3333); cout << b.size() << endl; printA(b);}// 正向迭代器和反向迭代器void func4(){ vector<int> a(10); for (int i = 0; i < 10; i++) { a[i] = i+1; } // 正向迭代器 vector<int>::iterator it; for (it = a.begin(); it != a.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; // 反向迭代器 vector<int>::reverse_iterator rit; for (rit = a.rbegin(); rit != a.rend(); rit++) // 反向迭代器 和 正向迭代器一样操作 ++ { cout << *rit << " "; } cout << endl;}// 删除和插入void func5(){ vector<int> a; a.push_back(1); a.push_back(10); a.push_back(1); a.push_back(20); a.push_back(1); a.push_back(30); a.push_back(1); a.push_back(40);// a.clear(); // 删除容器中的所有元素 //a.erase(a.begin()); //printA(a); // 通过迭代器删除容器元素,返回的是下一个元素的迭代器 vector<int>::iterator it = a.begin();// for (it = a.begin(); it != a.end();)// {// if (*it == 1)// it = a.erase(it);// else// it++;// } while (it != a.end()) { if (*it == 1) it = a.erase(it); else it++; } printA(a); a.erase(a.begin(), a.begin() +2); printA(a); vector<int> b; b.push_back(1); b.push_back(2); b.push_back(3); try { b.insert(b.begin(), 100); b.insert(b.end(), 2000); b.insert(b.begin()+1, a.begin(), a.end()); printA(b); } catch (exception &e) { printf ("捕捉到一个异常:%s\n", e.what()); }}int main3(){// func1();// func2();// func3();// func4(); func5(); return 0;}
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