STL vector 使用方法简介 (三)

示例程序：

#include <iostream>#include <vector>#include <string>#include <algorithm>#include <iterator>using namespace std;int main(){    // create empty vector for strings    vector<string> sentence;    // reserve memory for five elements to avoid reallocation    sentence.reserve(5);    // append some elements    sentence.push_back("UESTC");    sentence.push_back("EE");    sentence.push_back("Coder");    sentence.push_back("is ");    sentence.push_back("not professional!!");    // print elements separated with spaces    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));    cout<<endl;    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout,"\n"));    cout << endl;    // print ``technical data''    cout << "  max_size(): " << sentence.max_size() << endl;    cout << "  size():     " << sentence.size()     << endl;    cout << "  capacity(): " << sentence.capacity() << endl;    // swap second and fourth element    swap (sentence[1], sentence[3]);    cout<<endl;    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));    // insert element "right?" before element "not professional!!"    sentence.insert (find(sentence.begin(),sentence.end(),"not professional!!"),"right?");    cout<<endl;    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));    // assign "!" to the last element    sentence.back() = "!"; //so the    // print elements separated with spaces    cout<<endl;    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));    cout << endl;    // print ``technical data'' again    cout << "  max_size(): " << sentence.max_size() << endl;    cout << "  size():     " << sentence.size()     << endl;    cout << "  capacity(): " << sentence.capacity() << endl;}/**********************************************运行结果：UESTC EE Coder is  not professional!!UESTCEECoderisnot professional!!  max_size(): 1073741823  size():     5  capacity(): 5UESTC is  Coder EE not professional!!UESTC is  Coder EE right? not professional!!UESTC is  Coder EE right? !  max_size(): 1073741823  size():     6  capacity(): 10Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.930 sPress any key to continue.*****************************************/

Vector成员函数

函数

表述

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()

传回迭代器重的可一个数据。

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()

指向迭代器中的最后一个数据地址。

c.erase(pos)

c.erase(beg,end)

删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。

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)

c.insert(pos,n,elem)

c.insert(pos,beg,end)

在pos位置插入一个elem拷贝，传回新数据位置。

在pos位置插入n个elem数据。无返回值。

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)

swap(c1,c2)

将c1和c2元素互换。

同上操作。

vector<Elem> c

vector <Elem> c1(c2)

vector <Elem> c(n)

vector <Elem> c(n, elem)

vector <Elem> c(beg,end)

c.~ vector <Elem>()

创建一个空的vector。

复制一个vector。

创建一个vector，含有n个数据，数据均已缺省构造产生。

创建一个含有n个elem拷贝的vector。

创建一个以[beg;end)区间的vector。

销毁所有数据，释放内存。

 

Vector操作

函数

描述

operator[]

返回容器中指定位置的一个引用。

第一部分使用入门

vector可用于代替C中的数组，或者MFC中的CArray， 应该多用vector，因为它的效率更高，而且具备很好的异常安全性。而且vector是STL推荐使用的默认容器，除非你知道你有特殊需要，使用vector不能满足你的需求，例如需要容器在head和tail高效的插入和删除，或者在任何位置高效的删除和插入操作，那么你可能使用deque或者list更加合适。

vector是连续内存容器，换句话说，标准要求所有标准库实现的时候，vector中的元素的内存必须是连续的。所以对于插入和删除的时间复杂度是很高的，因为删除或者插入的时候，需要元素的移动，即元素复制拷贝。

vector的内部实现一般需要用到placement new ，所以效率很高，因为很多的时候，只要我们是使用得到，就可以省去很多的内存分配开销。而且vector的使用，元素可以没有默认的构造函数，但是需要拷贝构造函数的存在，这是使用CArray所无法实现的。

使用原则：

1，尽量使用vector代替C风格的数组或者CArray；

2，尽量使用算法代替手工写的循环；

3，尽量使用vector本身的函数代替其他泛型算法；

 

1，填充vector

例如我们有数组int v1[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

初始化方式1：

vector<int> v2(10); //初始化size为10可以避免数组动态增长的时候不断的分配内存

//v2.reserve(10);//同上，只要使用其中一个就可以了

for( int i=0; i<10; i++ )

{

       v2.push_back(v1[i]);//增加一个元素

}

 

初始化方式2：

vector<int> v3(v1,v1+10);//原始数组的元素指针可以作为迭代器来使用

 

初始化方式3：

vector<int> v4;

v4.reserve(10);

v4.insert(v4.begin(), v1, v1+10);

 

初始化方式4：

vector<int> v5(10);

copy(v5.begin(), v1,v1+10);

原始数组的元素指针可以作为迭代器来使用。

 

原则：尽量使用reserve来减少不必要的内存分配次数。

原则：尽量使用empty而不是size()==0来判断容器是否为空

 

 

有可能我们需要在vector中插入相应的元素

vector<int>::iterator i = find( v1.begin(), v1.end(), 3);

if( i !=  v1.end() )

{

       v1.insert( i, 6 );

}

 

2，遍历vector

例如有vector<int> v1;

void  print( int  i)

{

       cout << i << endl;

}

方式1：

for( int i=0; i<v1.size(); i++ )

{

       print(v1[i]);

}

这种方式是我们最熟悉的，但是不够好，写起来不够简洁。而且对于没有随机迭代器的其他容器来说，这样做是办不到的。

 

方式2：

typedef  vector<int>:: iterator   VIntIterator;

VIntIterator  end = v1.begin();

for( VIntIterator  i=v1.begin(); i != end;  ++i )

{

     print( *i );

}

注意：先计算end有好处，因为不必要每次去重复计算end,vector的end()不是常数时间的，所以先缓存下来能提高效率。写算法的时候尽量使用!=比较迭代器，因为<对于很多非随机迭代器没有这个操作符。

但是这种方式也写起来比较繁琐。

方式3：

for_each( v1.begin(),  v1.end(),  print );

使用算法写起来简单多了。

 

使用算法的时候，可以使用函数对象，例如

class OutPut

{

public:

       void operator ()( double  i )

       {

              std::cout <<  i;

}

}

for_each( v1.begin(), v1.end(), OutPut );

3，vector中的删除

删除指定元素

vector<double>  v1;

//….初始化代码

vector<double>:: iterator  i = find( v1.begin(), v1.end(), 3 );

if(  i != v1.end() )

{

       v1.erase(i);

}

这样就真的删除了么指定的元素了么？没有。其实只是内部的元素作了移动，vector的删除的时间复杂度是很高的。所以选择容器的时候，如果需要频繁在中间插入和删除元素，那选择vector就会影响效率了。

注意：插入或者删除操作会使得迭代器失效。

 

原则：使用erase-remove惯用法删除元素

v1.erase( remove(v1.begin(), v1.end(), 3.0),  v1.end() );

 

4，vector是否为空

在判断容器是否为空的时候，使用empty()来代替size()是否为了0的检查方式，因为empty更加高效时间复杂度是常数时间的，size()时间复杂度不是常数时间的。

原则：使用empty判断标准容器是否为空

 

5，vector中的查找

原则：尽量使用标准容器自带的算法代替公共算法。

但是vector中并没有多少自己的算法，倒是list中有remove ,remove_if,sort,reverse等算法。

find

find_if

 

6，使用交换技巧来修正过剩的容量

vector<int> v1;

//…初始化v1

//…删除v1中所有的元素

但是这个时候v1的内存容量并不是0，还是很大的一块内存没有释放，如果想清空

用v1.reserve(0);到不到目标，因为reserve只能扩大内存容量，并不能减小。

 

vector<int> v2;

v2.swap(v1);

这个时候就是真的将之内存容量降到最低了。