C++ vector库的用法

企业开发 2023-04-08 02:26:17 阅读次数: 0

本文将分4点介绍C++ vector库的用法

  1. vector的初始化
  2. vector对象的操作
    2.1 vector迭代器
  3. vector整体操作
  4. 二维vector
  5. 测试
  6. vector的一些特性

1. vector的初始化赋值

头文件：#include < vector>
类型：
vector<int/char/string/基本数据类型/自定义类型/结构体类型/…>vec ;

（1）vector<int> a(10); //定义了10个整型元素的向量，初值为0
（2）vector<int> a(10,1); //定义了10个整型元素的向量,且给出每个元素的初值为1
（3）int b[7]={
    
    1,2,3,4,5,9,8};
     vector<int> a(b,b+7); //从数组中获得初值
（4）vector<int> a(b.begin(),b.begin+3); //其中b是vector
（5）vector<int> a(b); //用b向量来创建a向量，整体复制性赋值
（6）vector<int> a = {
    
    1,2,3,4,5,6,7};

2. vector对象的操作

（1）对象的访问

vec.begin(); //第一个元素的指针,注意是指针
vec.end(); //vector中最后一个元素+1的指针
vec[0],vec[1],vec[2].............. //vector对象的访问
vec[0][1].............. //vector二维对象的访问
vec.front(); //vector中得到第一个元素的值
vec.back(); //vector中得到最后一个元素的值
vec.at(i);      //相当于vec[i];

2. 1 vector迭代器

除了使用下标来访问vector对象的元素外，标准库还提供了另一种检测元素的方法：使用迭代器（iterator）。迭代器是一种允许程序员检查容器内元素，并实现元素遍历的数据类型。

标准库为每一种标准容器（包括vector）定义了一种迭代器类型。迭代器类型提供了比下标操作更一般化的方法：所有的标准库容器都定义了相应的迭代器类型，而只有少数的容器支持下标操作。因为迭代器对所有的容器都适用，现代C++程序更倾向于使用迭代器而不是下标操作访问容器元素，即使对支持下标操作的vector类型也这样。

（1）定义迭代器类型
vector<int>::iterator iter;

（2）begin和end操作
vector<int>::iterator iter = ivec.begin();  //上述语句把iter初始化为由名为begin的vector操作返回的值。假设vector不空，初始化后，iter即指该元素为ivec[0]。

由end操作返回的迭代器指向vector的“末端元素的下一个”。由end操作返回的迭代器并不指向vector中任何实际的元素，相反，它只是起一个哨兵（sentinel）的作用，表示我们已处理完vector中所有元素。


（3）赋值和自增
*iter = 0; //假设iter指向vector对象ivec的第一个元素，那么*iter和ivec[0]就是指向同一个元素。上面这个语句的效果就是把这个元素的值赋为0。

++iter // 如果iter指向第一个元素，则++iter指向第二个元素。

(4)遍历操作
vector<int> b = {
    
    1,2,3,4,5,6,7};
for (vector<int>::iterator ix = b.begin(); ix != b.end(); ++ix){
    
    
 	cout << *ix << endl;
 	*ix = 0;
 }
结果，输出1,2,3,4,5,6,7   全部赋值伟0

（2）获取大小

int count = vec.size();

（3）判断是否为空

vec.empty();

（4）插入

vec.push_back(a);  //尾部插入数据
vec.insert(vec.begin()+i,a); //在第 i+1 个元素前面插入a
vec.insert(vec.end()-i,a); //在倒数第i 个元素前面插入a

（5）删除

vec.pop_back(a);  // 尾部删除数据
vec.erase(vec.begin()+2); //删除第3个元素
vec.erase(vec.begin()+i,vec.begin()+j); //删除区间[i,j-1]的元素;
vec.erase(vec.begin(),vec.end()-vec.size()+2);//删除前2个元素;
vec.erase(vec.end()-2,vec.end());//删除后2个元素;
vec.clear(); //清空容器

（6）交换vector两个容器的值：

a.swap(vec);   //用vec容器替换a容器

3. vector整体操作

（1）排序
需要头文件#include < algorithm>

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sort(vec.begin(),vec.end());  //这样默认是升序

升序的另一种写法：

#include <algorithm>

bool cmp(int a,int b){
    
    
    return a<b;
}
sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);   //  按升序排序

降序：

#include <algorithm>

bool cmp(int a,int b){
    
    
    return a>b;
}
sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);   //  按降序排序

（2）翻转

#include <algorithm>
reverse(vec.begin(),vec.end());

（3）去重
去重需要用到迭代器iterator，而且去重前，要先排好序
去重一般是sort+unique+erase 三个API一起用

sort(vec.begin(),vec.end());
vector<int>::iterator iter = unique(vec.begin(), vec.end());
vec.erase(iter,vec.end());
for (iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
      cout << *iter << " ";

也可以直接使用组合：

sort(vec.begin(),vec.end());
vec.erase(unique(vec.begin(), vec.end()),vec.end());
for (int i = 0; i < vec.size(); i++)
      cout << vec[i] << " ";

（4）查找
（1）在一维数组vec里查找元素3,并删除

vector<int>::iterator iter=find(vec.begin(),vec.end(),3);
if (iter!=vec.end()){
    
    
    cout << "找到坐标为" <<iter<< endl;
    vec.erase(iter);
}

4. 二维vector

上面介绍的都是一维数组的初始化方法，那么二维数组如何初始化

定义二维数组的两种方式

（1）使用vector

//初始化一个m*n的二维数组
vector<vector<int> > array(m);
for(int i=0;i<m;i++) 
{
    
    
    array[i].resize(n);
}

其中vec.resize(n)表示重新调整vec容器的大小为n, 默认为0

也可以：

vector<vector<int>> vec1(row) ; //二维数组的 vector 定义
//初始化一个row x column 的矩阵，数值为 333
for(int i = 0 ;i < row ;++i){
    
    
    for(int j= 0 ;j < column ;++j){
    
    
        vec1[i].push_back(3);
    }
}

其中row为行，column为列

//创建一个row行，column列（初始值均为0）的二维数组
vector<vector<int>> vec(row,vector<int>(column,0));

其中vec.size() 就是”二维数组”的行数
其中vec[0].size() 就是”二维数组”的列数

（2）C++构建二维动态数组

int **p;
p = new int*[10];    //注意，int*[10]表示一个有10个元素的指针数组
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    
    
    p[i] = new int[5];
}

这样，创建出来的就是10*10，并且初始值都为5的二维数组

同理，三维数组的定义为：

vector<vector<vector<int>>> vv;

二维数组增加行和列

vector<vector<int>> vec(row,vector<int>(column,0));
vector<int> temp(0) ;
vec.push_back(temp);  //增加行

for(int i = 0 ;i < vec.size();++i )  //vec.size()为行数
    vec[i].push_back(555);  //增加列

二维数组删除行和列

vector<vector<int>> vec(row,vector<int>(column,0));

for(int i = 0 ;i < vec.size();++i )  //vec.size()为行数
    vec[i].pop_back();  //删除列

 //删除行
 vec.pop_back();

5. 测试

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

void printvec(vector<int>&vec){
    
    
    for(int i = 0;i<vec.size();i++){
    
    
        cout<<vec[i];
    }
    cout<<endl;
}
void printvec_2V(vector<vector<int>>&vec){
    
    
    for(int i = 0;i<vec.size();i++){
    
    
        for(int j =0;j<vec[0].size();j++)
            cout<<vec[i][j];
        cout<<endl;
    }
}
bool cmp(int a,int b){
    
    
    return a>b;  //对vec进行降序排序
    //return a<b;  //对vec进行升序排序
    
}

int main() {
    
    
    int b[] = {
    
    8,1,4,7,3,7,6};
    vector<int> vec={
    
    6,2,9,3,5,6,8};
    vector<int> vec_tmp=vec;
    //一、初始化的几种方式
    cout<<"一、初始化的几种方式"<<endl;
    cout<<"    初始化0：";printvec(vec);
    vector<int>vec_1(10);cout<<"    初始化1：";printvec(vec_1);
    vector<int>vec_2(10,1);cout<<"    初始化2：";printvec(vec_2);
    vector<int>vec_3(vec);cout<<"    初始化3：";printvec(vec_3);
    vector<int>vec_4(vec.begin(),vec.begin()+3);cout<<"    初始化4：";printvec(vec_4);
    vector<int>vec_5(b,b+sizeof(b)/sizeof(int));cout<<"    初始化5：";printvec(vec_5);
    
    //二、vector对象的操作   
    //1.对象的访问
    cout<<"二、vector对象的操作"<<endl;
    cout<<"1.对象的访问作"<<endl;
    cout<<"    读取vec[2]："<<*(vec.begin()+2)<<endl;  //vec[2]
    cout<<"    读取最后一个元素："<<*(vec.end()-1)<<endl;    //最后一个元素
    cout<<"    读取第一个元素："<<vec.front()<<endl;
    cout<<"    读取最后一个元素："<<vec.back()<<endl;
    
    //2.迭代器
    cout<<"2.迭代器"<<endl;
    cout<<"    使用迭代器打印容器: ";
    for(vector<int>::iterator iter = vec.begin();iter!=vec.end();iter++)
        cout<<*iter;
    cout<<endl;
    
    //3.获取大小
    cout<<"3.获取大小"<<endl;
    cout<<"    获取容器的大小: "<<vec.size()<<endl;
    
    //4.判断是否为空
    cout<<"4.判断是否为空"<<endl;
    cout<<"    判断是否为空: "<<vec.empty()<<"  ,0表示不为空，1表示空"<<endl;
    
    //5. 插入
    cout<<"5.插入操作"<<endl;
    cout<<"    插入前：";printvec(vec);
    cout<<"    vec.push_back(2)尾部插入2：  ";vec.push_back(2);printvec(vec);  //尾部插入数据
    cout<<"    vec.insert(vec.begin()+2,1) 在第 3 个元素前面插入1： ";vec.insert(vec.begin()+2,1);printvec(vec);  //在第 i+1 个元素前面插入a
    cout<<"    vec.insert(vec.end()-2,5) 在倒数第2 个元素前面插入5：  ";vec.insert(vec.end()-2,5);printvec(vec); //在倒数第i 个元素前面插入a
	
	//6. 删除
	cout<<"6.删除操作"<<endl;
	cout<<"    vec.pop_back()尾部删除1个数据：  ";vec.pop_back();printvec(vec);  // 尾部删除数据
    cout<<"    vec.erase(vec.begin()+2)删除第3个元素：  ";vec.erase(vec.begin()+2);printvec(vec); //删除第3个元素
    cout<<"    vec.erase(vec.begin()+1,vec.begin()+3)删除区间[1,2]的元素：  ";vec.erase(vec.begin()+1,vec.begin()+3);printvec(vec); //删除区间[i,j-1]的元素;
    cout<<"    vec.erase(vec.begin(),vec.end()-vec.size()+2)删除前2个元素：  ";vec.erase(vec.begin(),vec.end()-vec.size()+2);printvec(vec);//删除前2个元素;
    cout<<"    vec.erase(vec.end()-2,vec.end())删除后2个元素：  ";vec.erase(vec.end()-2,vec.end());printvec(vec);//删除后2个元素;
    cout<<"    vec.clear()清空容器：  ";vec.clear();printvec(vec); //清空容器
	
	vec = vec_tmp;
	cout<<"    恢复原来的值：  ";printvec(vec);
	cout<<endl;
	//7. 交换vector两个容器的值
	cout<<"    vec_2 = ：";printvec(vec_2);
	cout<<"    vec = ：";printvec(vec);
	cout<<"    交换后 = ：";vec.swap(vec_2);printvec(vec);
	vec = vec_tmp;
	cout<<"    恢复原来的值：  ";printvec(vec);	
	cout<<endl;
	
	
	cout<<"三、vector整体操作"<<endl;
	cout<<"1.排序，需要#include <algorithm>"<<endl;
	cout<<"    对vec进行升序排序： ";sort(vec.begin(),vec.end());printvec(vec);  //这样默认是升序
	cout<<"    对vec进行降序排序：";sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);printvec(vec);  //这样默认是升序
	/*
	升序的另一种写法：
	#include <algorithm>

    bool cmp(int a,int b){
        return a<b;
    }
    sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);   //  按升序排序
	
	#include <algorithm>

    bool cmp(int a,int b){
        return a>b;
    }
    sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);   //  按降序排序
	*/
	
	cout<<"2.翻转，需要#include <algorithm>"<<endl;
	cout<<"    对vec进行翻转序： ";reverse(vec.begin(),vec.end());printvec(vec);
	
	cout<<"3.去重，需要#include <algorithm>，需要先sort排序才可使用"<<endl;
	cout<<"    对vec进行去重： ";vector<int>::iterator iter = unique(vec.begin(), vec.end());vec.erase(iter,vec.end());printvec(vec);
	cout<<"    对vec进行去重，第二种写法： ";vec.erase(unique(vec.begin(), vec.end()),vec.end());printvec(vec);

    cout<<"4.查找"<<endl;
    vector<int>::iterator iter_1=find(vec.begin(),vec.end(),3);
    if (iter_1!=vec.end()){
    
    
        cout << "    查找到指定值:" <<*iter_1<< endl;
        vec.erase(iter_1);
        cout << "    删除后: " ;printvec(vec);
    }
	cout<<"四、二维vector"<<endl;
	cout<<"1.定义5*6的二维vec_double，初始值为1"<<endl;
	vector<vector<int>> vec_double(5,vector<int>(6,1));
	printvec_2V(vec_double);
	cout<<"二维数组的行数为"<<vec_double.size()<<endl;
	cout<<"二维数组的列数为"<<vec_double[0].size()<<endl;
	
	cout<<"2.定义3*4的二维vec1，初始值为3"<<endl;
	vector<vector<int>> vec1(3) ; //二维数组的 vector 定义
    //初始化一个row x column 的矩阵，数值为 333
    for(int i = 0 ;i < 3 ;++i){
    
    
        for(int j= 0 ;j < 4 ;++j){
    
    
            vec1[i].push_back(3);
        }
    }
    printvec_2V(vec1);
  	cout<<"二维数组的行数为"<<vec1.size()<<endl;
	cout<<"二维数组的列数为"<<vec1[0].size()<<endl;
	
	cout<<"3.删除vec1的最后一列"<<endl;
    for(int i = 0 ;i < vec1.size();++i )  //vec.size()为行数
        vec1[i].pop_back();  //删除列
    printvec_2V(vec1);    
    cout<<"4.删除vec1的最后一行"<<endl;    
    vec1.pop_back();  //删除行
    printvec_2V(vec1);
    cout<<"5.增加一行{1,2,3}"<<endl;
    vec1.push_back({
    
    1,2,3}); // 也可以是vec1.push_back(vec);其中vec = {1,2,3}
    printvec_2V(vec1);
    cout<<"5.增加全为1的一列"<<endl;
    for(int i = 0 ;i < vec1.size();++i )  //vec.size()为行数
        vec1[i].push_back(1);  //删除列    
    printvec_2V(vec1);
	return 0;
}

结果打印：

一、初始化的几种方式
    初始化0：6293568
    初始化1：0000000000
    初始化2：1111111111
    初始化3：6293568
    初始化4：629
    初始化5：8147376
二、vector对象的操作
1.对象的访问作
    读取vec[2]：9
    读取最后一个元素：8
    读取第一个元素：6
    读取最后一个元素：8
2.迭代器
    使用迭代器打印容器: 6293568
3.获取大小
    获取容器的大小: 7
4.判断是否为空
    判断是否为空: 0  ,0表示不为空，1表示空
5.插入操作
    插入前：6293568
    vec.push_back(2)尾部插入2：  62935682
    vec.insert(vec.begin()+2,1) 在第 3 个元素前面插入1： 621935682
    vec.insert(vec.end()-2,5) 在倒数第2 个元素前面插入5：  6219356582
6.删除操作
    vec.pop_back()尾部删除1个数据：  621935658
    vec.erase(vec.begin()+2)删除第3个元素：  62935658
    vec.erase(vec.begin()+1,vec.begin()+3)删除区间[1,2]的元素：  635658
    vec.erase(vec.begin(),vec.end()-vec.size()+2)删除前2个元素：  5658
    vec.erase(vec.end()-2,vec.end())删除后2个元素：  56
    vec.clear()清空容器：  
    恢复原来的值：  6293568

    vec_2 = ：1111111111
    vec = ：6293568
    交换后 = ：1111111111
    恢复原来的值：  6293568

三、vector整体操作
1.排序，需要#include <algorithm>
    对vec进行升序排序： 2356689
    对vec进行降序排序：9866532
2.翻转，需要#include <algorithm>
    对vec进行翻转序： 2356689
3.去重，需要#include <algorithm>，需要先sort排序才可使用
    对vec进行去重： 235689
    对vec进行去重，第二种写法： 235689
4.查找
    查找到指定值:3
    删除后: 25689
四、二维vector
1.定义5*6的二维vec_double，初始值为1
111111
111111
111111
111111
111111
二维数组的行数为5
二维数组的列数为6
2.定义3*4的二维vec1，初始值为3
3333
3333
3333
二维数组的行数为3
二维数组的列数为4
3.删除vec1的最后一列
333
333
333
4.删除vec1的最后一行
333
333
5.增加一行{
    
    1,2,3}
333
333
123
5.增加全为1的一列
3331
3331
1231

6. vector的一些特性

  • vector的内存占用空间只增不减，不论使用erase还是clear，vector用的内存空间不变，所有内存空间是在vector析构时候才能被系统回收
  • size()成员指当前拥有的元素个数；capacity()成员指当前(容器必须分配新存储空间之前)可以存储的元素个数。reserve()成员可以用来控制容器的预留空间。
  • 每当vector容器不得不分配新的存储空间时，会以加倍当前容量的分配策略实现重新分配。例如，
    当前capacity为50，当添加第51个元素时，预留空间不够用了，vector容器会重新分配大小为100的内存空间，作为新连续存储的位置。
    在这里插入图片描述
  • vec.reserve()是控制容器的预留空间，而vec.reverse()是翻转
  • swap()是交换函数，使vector离开其自身的作用域，从而强制释放vector所占的内存空间，总而言之，释放vector内存最简单的方法是vector.swap(nums)。

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转载自blog.csdn.net/weixin_40535588/article/details/121404603
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