stl之vector
来源:互联网 发布:数据有效性设置日期 编辑:程序博客网 时间:2024/06/16 22:45
1.vector的简单介绍
vector作为STL提供的标准容器之一,是经常要使用的,有很重要的地位,并且使用起来也是灰常方便。vector又被称为向量,vector可以形象的描述为长度可以动态改变的数组,功能和数组较为相似。实际上更专业的描述为:vector是一个多功能的,能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库,vector之所以被认为是一个容器,是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象,简单地说,vector是一个能够存放任意类型的动态数组,能够增加和压缩数据。(注:STL的容器从实现的角度讲可以说是类模板(class teplate)。)
那么vector和数组的主要区别是什么呢??这对于理解vector是很有帮助的~~~~
数组:分配的是静态空间,一般分配了就不可以改变,就像我们熟知的定义了一个数组,那么数组的长度就不可以改变了,我们也不可以进行越界访问,但是编译器不检查越界,这一点在我们编程的时候要尤为注意(很多都可能会烦这样的错误!!)。一般申请的数组长度不能满足我们的要求了,我们要重新申请大一点数组,然后把原数组中数据复制过来。
vector:分配的是动态空间,即:我们发现在声明vector容器的时候也可以不指定容器的大小,vector是随着元素的加入,空间自动扩展的。但是,我们必须要负责任的肯定vector分配的空间是连续的,也就是支持数组中的下标随机访问,实际上vector的实现机制是:预留一部分空间,而且预留空间的大小是按一定比率增长的,如果空间不够用的话,要保证连续,就必须重新new一片空间,然后将原有元素移动到新空间,同时预留新的空间(并且新分配的空间比原来分配的空间),最后将原来的那部分空间释放掉。这样预留空间的好处就是不用每次向vector中加元素都重新分配空间。
2.vecotr容器中常用的函数
2.1.vector容器的构造函数
vector容器的声明方式主要包括一下几种:
vector<Elem> v ,创建一个空的vector。
vector <Elem> v1(v) ,复制一个vector。
vector <Elem> v(n) ,创建一个vector,含有n个数据,数据均已缺省构造产生。
vector <Elem> v(n, elem) ,创建一个含有n个elem拷贝的vector。
vector <Elem> v(beg,end) ,创建一个以[beg;end)区间的vector。
v.~ vector <Elem>() ,销毁所有数据,释放内存。
下面用一段代码来演示几种常用的声明vector的的方式:
1 #include <iostream> 2 #include <vector> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 vector<int>::iterator iter; 9 //第一种方式10 vector<int> v1;11 v1.push_back(1);12 v1.push_back(2);13 v1.push_back(3);14 cout<<"第一种方式的输出结果:"<<endl;15 for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; iter++)16 {17 cout<<*iter<<" ";18 }19 cout<<endl;20 //第二种方式21 vector<int> v2(v1);22 cout<<"第二种方式的输出结果:"<<endl;23 for(iter = v2.begin() ; iter != v2.end() ; iter++)24 {25 cout<<*iter<<" ";26 }27 cout<<endl;28 //第三种方式29 vector<int> v3(3);30 cout<<"第三种方式的输出结果:"<<endl;31 for(iter = v3.begin() ; iter != v3.end() ; iter++)32 {33 cout<<*iter<<" ";34 }35 cout<<endl;36 //第四种方式37 vector<int> v4(3,4);38 cout<<"第四种方式的输出结果:"<<endl;39 for(iter = v4.begin() ; iter != v4.end() ; iter++)40 {41 cout<<*iter<<" ";42 }43 cout<<endl;44 //第五种方式45 vector<int> v5(v1.begin(),v1.end()-1);46 cout<<"第五种方式的输出结果:"<<endl;47 for(iter = v5.begin() ; iter != v5.end() ; iter++)48 {49 cout<<*iter<<" ";50 }51 cout<<endl;52 //第六种方式53 int a[] = {1,2,3,4};54 vector<int> v6(a+1,a+2);55 cout<<"第六种方式的输出结果:"<<endl;56 for(iter = v6.begin() ; iter != v6.end() ; iter++)57 {58 cout<<*iter<<" ";59 }60 cout<<endl;61 //62 v6.~vector<int>();63 cout<<"释放内存后的结果是:"<<endl;64 for(iter = v6.begin() ; iter != v6.end() ; iter++)65 {66 cout<<*iter<<" ";67 }68 cout<<endl;69 return 0;70 }
运行结果:
小结:注意这种:vector <Elem> c(beg,end)声明方式,创建一个和[beg;end)区间元素相同的vector,一定要注意是左闭右开区间,同时需要说的是,STL中不论是容器还是算法都是采用的这种左闭右开区间办事的,包括v.end()函数也是返回的vector末端的下位置,相当于int a[n]的a[n],并不能访问~~~
2.2.vector中其他常用的函数用法
v.assign(beg,end) , 将[beg; end)区间中的数据赋值给v。
v.assign(n,elem) , 将n个elem的拷贝赋值给v。
v.at(idx) , 传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。
v.begin() , 传回迭代器重的可一个数据。
v.capacity() , 返回容器中数据个数。
v.clear() , 移除容器中所有数据。
v.empty() , 判断容器是否为空。
v.end() , 指向迭代器中的最后一个数据地址。
用上面提到的函数写一个程序演练一下吧:
1 #include <iostream> 2 #include <vector> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 vector<int>::iterator iter; 9 vector<int>v1;10 int a[] = {1,2,3,4};11 12 //程序段1,练习assign(n,t)13 v1.assign(3,2);14 cout<<"vector 中的元素:";15 for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; ++iter)16 {17 cout<<*iter<<" ";18 }19 cout<<endl<<endl;20 21 //程序段2,练习assign(beg,end)22 v1.assign(a,a+4);23 cout<<"vector 的长度是:"<<v1.capacity()<<endl;24 cout<<"vector 中的元素:";25 for(int i = 0 ; i < 4 ; ++i)26 {27 cout<<v1.at(i)<<" ";28 }29 cout<<endl<<endl;30 31 //程序段3,练习clear()函数和enpty()函数32 v1.clear();33 if(v1.empty())34 {35 cout<<"vector为空!!!"<<endl;36 }37 38 return 0;39 }
运行结果:
小结:关于assign函数,对vector变量进行赋值,并且能够自动完成vector大小的修改。
v.insert(pos,elem) 在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置(位置指传回地址值)。
v.insert(pos,n,elem) 在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。
v.insert(pos,beg,end) 在pos位置插入n个elem数据。无返回值。
v.erase(pos) 删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。
v.erase(beg,end) 删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。
看看vector中的元素的插入和删除操作吧:
1 #include <iostream> 2 #include <vector> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 int a[] = {2,3,4}; 9 vector<int> v1;10 vector<int>::iterator iter;11 12 //演示insert函数13 v1.insert(0,1);14 v1.insert(v1.begin()+1,a,a+3);15 v1.insert(v1.begin()+4,2,5);16 cout<<"vector中的数据 :";17 for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; ++iter)18 {19 cout<<*iter<<" ";20 }21 cout<<endl<<endl;22 //演示erase函数23 v1.erase(v1.begin(),v1.begin()+2);24 v1.erase(v1.begin()+1);25 cout<<"vector中的数据 :";26 for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; ++iter)27 {28 cout<<*iter<<" ";29 }30 cout<<endl<<endl;31 return 0;32 }
运行结果:
小结:注意插入和删除操作的pos参数用迭代器传入的。还要注意几种insert函数的返回值。
v.capacity() 返回容器中数据个数。
v.size() 返回容器中实际数据的个数。
v.reserve() 保留适当的容量。
v.resize(num) 重新指定队列的长度。
v.max_size() 返回容器中最大数据的数量。
1 #include <iostream> 2 #include <vector> 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 vector<int> v1(4,1); 9 vector<int>::iterator iter;10 cout<<"vector的size的值 : "<<v1.size()<<endl;11 cout<<"vector的capacity值 : "<<v1.capacity()<<endl;12 cout<<"vector的max_size的值 : "<<v1.max_size()<<endl;13 14 //使用reserve函数15 v1.reserve(6);16 cout<<endl;17 cout<<"vector的size的值 : "<<v1.size()<<endl;18 cout<<"vector的capacity值 : "<<v1.capacity()<<endl;19 cout<<"vector的max_size的值 : "<<v1.max_size()<<endl;20 cout<<"vector中的元素是 : ";21 for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; iter++)22 {23 cout<<*iter<<" ";24 }25 cout<<endl<<endl;26 27 //使用resize函数28 v1.resize(6,2);29 cout<<endl;30 cout<<"vector的size的值 : "<<v1.size()<<endl;31 cout<<"vector的capacity值 : "<<v1.capacity()<<endl;32 cout<<"vector的max_size的值 : "<<v1.max_size()<<endl;33 cout<<"vector中的元素是 : ";34 for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; iter++)35 {36 cout<<*iter<<" ";37 }38 cout<<endl<<endl;39 return 0;40 }
输出结果:
小结:vector 的reserve增加了vector的capacity,但是它的size没有改变!而resize改变了vector的capacity同时也增加了它的size!这是因为:(1)reserve是为容器预留空间,但在空间内不真正创建元素对象,所以在没有添加新的对象之前,不能引用容器内的元素。加入新的元素时,要调用push_back()/insert()函数。(2)resize则是改变容器的大小,且在创建对象,因此,调用这个函数之后,就可以引用容器内的对象了,因此当加入新的元素时,用operator[]操作符,或者用迭代器来引用元素对象。此时再调用push_back()函数,是加在这个新的空间后面的。
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.pop_back() 删除最后一个数据。
c.push_back(elem) 在尾部加入一个数据。
c.front() 传回地一个数据。
c.back() 传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。
c1.swap(c2) 将c1和c2元素互换。
swap(c1,c2) 同上操作。
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