【C++基础知识】vector

vector介绍

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。
2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
6. 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists统一的迭代器和引用更好

常用接口

构造

explicit vector (const allocator_type& alloc = allocator_type());
explicit vector (size_type n, const value_type& val = value_type(),
const allocator_type& alloc = allocator_type());
vector (const vector& x);
template <class InputIterator>

vector (InputIterator first, InputIterator last,const allocator_type& alloc = allocator_type());

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

void test()
{
    
    
	class A {
    
    

	};

	vector<int>v1; 
	vector<char>v2;
	vector<A>v3;
	vector<A> v4 (10);
	A a;
	vector<A> v5(20, a);

	vector<int>v7(10);
	vector<char>v8(10);
	vector<int *>v9(10);

	char arr[] = "123456";
	vector<char>v10(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));

}

int main()
{
    
    
	test();
	return 0;
}

存放整型数据的容器v7被初始化为全0；
存放字符型数据的容器v8被初始化为全’\0’；
存放整型指针的容器v9被初始化为全NULL；

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;


template<class T>
void Print(const vector<T>&vec)
{
    
    
	vector<T>::const_iterator it = vec.begin();
	while (it != vec.end())
	{
    
    
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
    
    
	char arr[] = "123456";
	vector<char>v10(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
	Print(v10);
	return 0;
}

迭代器

iterator的使用	说明
正向迭代器：begin + end	获取第一个数据位置的iterator/const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
反向迭代器：rbegin + rend	获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator

	char arr[] = "123456";
	vector<char>v10(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));


	vector<char>::iterator it = v10.begin();
	while (it != v10.end())
	{
    
    
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

注意：
迭代器在此处也可以进行写入操作，改变容器中的值
反向迭代器与正向迭代器使用方法类似，方向相反（++、- -操作皆相反）

再看一段示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;


template<class T>
void Print(const vector<T>&vec)
{
    
    
	vector<T>::const_iterator it = vec.begin();
	while (it != vec.end())
	{
    
    
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
}

void test()
{
    
    
	class A {
    
    

	};

	vector<int>v1; 
	vector<char>v2;
	vector<A>v3;
	vector<A> v4 (10);
	A a;
	vector<A> v5(20, a);

	vector<int>v7(10);
	vector<char>v8(10);
	vector<int *>v9(10);

	char arr[] = "123456";
	vector<char>v10(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));


	Print(v7);
	Print(v8);
	Print(v9);
	Print(v10);

}

int main()
{
    
    

	test();
	return 0;
}

输出结果：

v8为全’\0’所以看不见

赋值

void test()
{
    
    
	vector<int>v(3, 2);
	Print(v);
	//赋值
	v.assign(5,1);
	Print(v);

	vector<int>v2(6, 2);
	v.assign(v2.begin(),v2.end());
	Print(v);

	int arr[] = {
    
     1,2,3,4,5,6,7 };
	v.assign(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));
	Print(v);

}

增删查改

vector增删查改	说明
push_back	尾插
pop_back	尾删
find	查找
insert	插入
erase	删除指定位置的数据
swap	交换两个vector的数据空间
operator[]	像数组一样访问（越界后会报异常）

vector 迭代器失效问题

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T*。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)。

1. 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等。
2. 指定位置元素的删除操作–erase

解决办法：迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值即可。