C++容器之 vector

 

1.理论

向量 vector ：  

是一个线性顺序结构。相当于数组，但其大小可以不预先指定，并且自动扩展。它可以像数组一样被操作，由于它的特性我们完全可以将vector 看作动态数组。
在创建一个vector 后，它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据存储，初始的空间大小可以预先指定也可以由vector 默认指定，这个大小即capacity （）函数的返回值。当存储的数据超过分配的空间时vector 会重新分配一块内存块，但这样的分配是很耗时的，在重新分配空间时它会做这样的动作：

首先，vector 会申请一块更大的内存块；

然后，将原来的数据拷贝到新的内存块中；

其次，销毁掉原内存块中的对象（调用对象的析构函数）；

最后，将原来的内存空间释放掉。

如果vector 保存的数据量很大时，这样的操作一定会导致糟糕的性能（这也是vector 被设计成比较容易拷贝的值类型的原因）。所以说vector 不是在什么情况下性能都好，只有在预先知道它大小的情况下vector 的性能才是最优的。

vector 的特点：

(1) 指定一块如同数组一样的连续存储，但空间可以动态扩展。即它可以像数组一样操作，并且可以进行动态操作。通常体现在push_back() ，pop_back() 。

(2) 随机访问方便，它像数组一样被访问，即支持[ ] 操作符和vector.at()

(3) 节省空间，因为它是连续存储，在存储数据的区域都是没有被浪费的，但是要明确一点vector 大多情况下并不是满存的，在未存储的区域实际是浪费的。

(4) 在内部进行插入、删除操作效率非常低，这样的操作基本上是被禁止的。Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作，其原因是vector 内部的实现是按照顺序表的原理。

(5) 只能在vector 的最后进行push 和pop ，不能在vector 的头进行push 和pop 。

(6) 当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷贝与释放，这个操作非常消耗性能。 所以要vector 达到最优的性能，最好在创建vector 时就指定其空间大小。

2. c++ STL中vector的用法

2.1 引用头文件

#include<vector>#include<algorithm>usingnamespace std; vector<int>vec;    //定义一个int型的动态数组vector<string>str; //定义一个string型的动态数组

2.2 三种遍历数组的方法

方法1：

for(int  i = 0; i < vec.size(); i++) //遍历整个数组 :cout<<vec[i]<<endl;

 

方法2：

vector<int>::iterator it= vec.begin();  //iterator迭代器可以简单理解为类似指向元素位置的指针.这里表明是起始位置for(it = vec.begin(); it !=vec.end(); it++)  //遍历整个数组 :cout<< *it <<endl;vec.insert( it + 2,3);    // 在第三个元素前面插入3,也就是要在4前面插入3.

 

方法3：

for_each(vec.begin(),vec.end(), Show); //遍历整个数组,方法3//函数Show一定义如下//void Show(const int num){cout<<num<<endl;}

 

2.3  vector定义二维数组，其中数组中每个元素为一个容器

1)先定义数组中每个元素的容器，假设此容器格式为string

typedf  vector<string>  strVector;

2)再定义二维数组

vector<vector< strVector >> arrayA; // arrayA即为此二维数组strVector  strVec;for (int i = 0 ; i< width; i ++){         for (int j = 0; j < height; j ++)         {                   arrayA[i][j] = strVec;         }}