STL中的vector容器-----详细说明

1、基本概念

功能:vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组

vector与普通数组区别:·不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展

动态扩展:并不是在原空间之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,释放原空间

vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

2、构造函数
功能:创建vector容器

采用模板实现类实现,默认构造函数

vector<T>v;

将v[begin(),end())区间中的元素拷贝给本身

vector(v.begin(),v.end());

构造函数将n个elem拷贝给本身

vector(n,elem)

拷贝构造函数

vector(const  vector &vec);

代码如下

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
 for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
 {
  cout<<*it<<" ";
 }
 cout<<endl;
}
void test01()
{
 //无参构造,默认构造 
 vector<int>v1;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
     v1.push_back(i);
     }
 printVector(v1);
 //第二种
 vector<int>v2(v1.begin(),v1.end()) ;
 printVector(v2);
 //第三种
 vector<int>v3(10,100) ;
 printVector(v3);
 //第四种
 vector<int>v4(v3); 
 printVector(v4);
}
int main()
{
    test01();
}

3、赋值操作
给vector容器进行赋值

重载等号操作符

vector& operator=const vector&vec)

将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身

assign(beg,end)

将n个elem拷贝赋值给本身

assign(n,elem);

代码如下

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
 for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
 {
  cout<<*it<<" ";
 }
 cout<<endl;
}
void test01()
{
 vector<int>v1;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
     v1.push_back(i);
     }
 printVector(v1);
 //第一种
 vector<int>v2; 
 v2=v1;
 printVector(v2);
 //第二种 
 vector<int>v3;
 v3.assign(v1.begin(),v1.end()) ;
 printVector(v3);
 //第三种
 vector<int>v4;
 v4.assign(10,100);
 printVector(v4);
 
}
int main()
{
    test01();
}

4、容量和大小

对vector容器容量和大小判断

empty(); 判断容器是否为空
capacity(); 容器的容量
size(): 返回容器中元素的个数

resize(int 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。

·resize(int 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,则未尾超出容器长度的元素被删除

容量和大小的区分

比如一个vector数组
在这里插入图片描述
容量是6,大小是4
显然 vector 的大小不能超出它的容量

代码

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
 for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
 {
  cout<<*it<<" ";
 }
 cout<<endl;
}
void test01()
{
 vector<int>v1;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
     v1.push_back(i);
 }
 printVector(v1);
 if(v1.empty())
 {
  cout<<"v1为空"<<endl;
 }
 else
 {
  cout<<"v1不为空"<<endl;
  cout<<"v1的容量为:"<<v1.capacity()<<endl;
  cout<<"v1的大小为:"<<v1.size()<<endl;
 }
 //重新指定大小 
 v1.resize(15,2);
 printVector(v1);
 v1.resize(5);
 printVector(v1);
}
int main()
{
    test01();
}

5、插入和删除

对vector进行插入和删除

尾部插入元素ele

push_back(ele);

删除最后一个元素

pop_back();

迭代器指向位置pos插入元素ele

insert(const_iterator pos,ele);

迭代器指向位置pos插入count个元素ele

insert(const_iterator pos,int count,ele);

删除迭代器指向的元素

erase(const_iterator pos);

删除迭代器从start到end之间的元素

erase(const_iterator start,const_iterator end);

删除迭代器从start到end之间的元素

erase(const_iterator start,const_iterator end);

删除容器中所有元素

clear();

代码如下

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
 for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
 {
  cout<<*it<<" ";
 }
 cout<<endl;
}
void test01()
{
 vector<int>v1;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
 v1.push_back(3);
 v1.push_back(4);
 v1.push_back(5);
 printVector(v1);
 //尾删
 v1.pop_back();
 printVector(v1);
 //插入
 v1.insert(v1.begin(),1314);
 printVector(v1);
 v1.insert(v1.begin(),2,521);
 printVector(v1);
 //删除
 v1.erase(v1.begin());
 printVector(v1);
 //清空
 //v1.erase(v1.begin(),v1.end());
 v1.clear();
    printVector(v1);
}
int main()
{
    test01();
}

总结:
·尾插一push_back
·尾删-pop-back
·插入–insert(位置迭代器)
·删除–erase(位置迭代器)
·清空一clear

6、数据存取

at(int idx);//返回索引idx所指的数据
operator[ ];//返回索引idx所指的数据
front();/返回容器中第一个数据元素
back();//返回容器中最后一个数据元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void test01()
{
 vector<int>v;
 for(int i=0;i<10;i++)
 {
  v.push_back(i);
 }
 //通过[] 
 for(int i=0;i<v.size();i++)
 {
  cout<<v[i]<<" ";
 }
 cout<<endl;
 //通过.at() 
 for(int i=0;i<v.size();i++)
 {
  cout<<v.at(i)<<" ";
 }
 cout<<endl;
 cout<<"v的第一个数据为:"<<v.front()<<endl;
 cout<<"v最后一个数据为:"<<v.back()<<endl;
}
int main()
{
    test01();
}

7、互换容器

实现两个容器内元素互换

swap(vec);将vec中的元素与本元素互换

匿名对象:当前行执行完编译器回收

利用匿名对象执行收缩内存的作用

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int>&v)
{
 for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
 {
  cout<<*it<<" ";
 }
 cout<<endl;
}
void test01()
{
 vector<int>v1;
 for(int i=0;i<10;i++)
 {
  v1.push_back(i);
 };
 vector<int>v2;
 for(int i=10;i>0;i--)
 {
  v2.push_back(i);
 };
 cout<<"打印前:"<<endl;
 printVector(v1);
 printVector(v2);
 v1.swap(v2);
 cout<<"打印后:"<<endl;
 printVector(v1);
 printVector(v2);
}
void test02()
{
 vector<int> v;
 for(int i=0;i<100000;i++)
 {
  v.push_back(i);
 }
 cout<<"v的容量:"<<v.capacity()<<endl;
 cout<<"v的大小:"<<v.size()<<endl;
 v.resize(3);
 cout<<"v的容量:"<<v.capacity()<<endl;
 cout<<"v的大小:"<<v.size()<<endl;
 //收缩内存
 vector<int>(v).swap(v);
 cout<<"v的容量:"<<v.capacity()<<endl;
 cout<<"v的大小:"<<v.size()<<endl;
}
int main()
{
    //test01();
    test02(); 
}

8、预留空间

减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型

reserve(int len)

容器预留len个元素长度,预留位置不初始化,元素不可访问。
例如
不进行预留空间,需要重新开辟18次(运行下面代码),进行预留空间,只需要一次,大家可以自己试试

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void test01()
{
 vector<int> v;
 //v.reserve(100000);
 int num=0;
 int *p=NULL;
 for(int i=0;i<100000;i++)
 {
  v.push_back(i);
  if(p!=&v[0])
  {
   p=&v[0];
   num++;
  }
 }
 cout<<"num="<<num<<endl;
}
int main()
{
    test01();
}
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