C++ vector的初始化、添加、遍历、插入、删除、查找、排序、释放操作

C++的vector本质上是一个动态数组,数据量不大的情况下,非常方便存储和访问操作,当然,不好的情况是数据量大的情况下,查找效率低,删除操作还会导致大量的数组移动操作。

虽然这样,vector还是一个很有用的东西,可以满足很多开发需求。

1.  vector的初始化

Vector是向量模板,C++ STL之一。前面说过vector是一个动态生长的数组,一开始vector为空时,会给一个初始化的容量(就是允许的添加个数),并申请好内存了,当往vector里面添加的元素超过现在的容量(capacity)时,就会重新更大申请内存,并把之前的所有元素,拷贝到新内存中。

因此,我们最好用到vector时,最好给他一个初始化大小,避免更多的内存申请动作和移动操作。

初始化vector元素的个数例子:

   typedef std::vector <  Type >  VectorT;

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   VectorT  a(10);

Type是类型,可以是结构体、整型、指针,类对象,指针函数等。

VectorT  a(10);定义了一个初始化大小10,类型为Type的vector向量。定义后a有10个初始值为0的元素,因此要调用a.clear()把这些元素清空,清空后STL并不会销毁10个元素的内存。

其实初始化方法:

(1)初始化一个空的vector:

 VectorT  a;

(2)初始化n个值为value的vector

 VectorT   a( n , value);

2.添加元素(添加到末尾)

调用push_back()函数

void push_back (const value_type& val);

 a是vector向量

 a.push_back( val);

如果vector的容器已满,在末尾添加元素时会alloc申请更大的内存,并拷贝之前的元素到新内存,再把元素添加到vector容器末尾。

3.查找

调用find方法(需要include<algorithm>)

template <class InputIterator, class T>

   InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)

如查找元素为value,找到则返回迭代器的位置,否则迭代器将指向end()

std::vector <  Type >:: iterator   iVector;

iVector = std::find(a.begin(), a.end() , value);

If(  iVector  !=  a.end())

{

找到了

}

Else

{

没找到。

}

4.遍历

利用迭代器,一开始迭代器iVector指向begin,只要不等于end,就继续遍历下去

typedef std::vector <  Type >  VectorT;

VectorT a;

VectorT::iterator iVector = a.begin();  

while(iVector != a.end())

{   

 std::cout<<" dump "<< (*iVector)<<std::endl;

 ++iVector;  

}  

5.删除末尾元素或者删除全部元素。

(1)删除一个末尾元素

a.pop_back();

//删除操作避免大量移动的方法,如果元素有申请堆栈的内存,需要换另外一种方法删除,因为需要先获取元素,释放元素指向的申请内存后,才能做删除操作,不然会造成内存泄漏。

(2)删除全部元素

while(pVector->size() != 0)

{

//pop_back方法无返回值

pVector->pop_back();

//删除操作避免大量移动的方法,如果元素有申请堆栈的内存,不可用此方法

}

(3)调用clear函数删除全部元素

a.clear()

(3)另外一种删除全部元素的方法

这种方法针对元素有另外申请内存的情况下比较有用,比如元素是一个结构体或者对象,有成员p申请了堆内存,删除元素前要释放内存。

VectorT::iterator iVector = a.begin();

while(iVector != a.end())

{

delete (*iVector)->p;

iVector = a.erase(iVector);

//执行erase后,iVector将指向删除的元素的下一个元素

}

6.删除一个不一定是末尾的元素

先执行find查找value的值,在vector容器里面就删除

VectorType::iterator iVector = std::find(a.begin(),  a.end(), value);

if(iVector != a.end())

{

a.erase(iVector); //参数只能是迭代器

//std::cout<<" erase success "<< m<<std::endl;

}

7.插入一个元素

single element (1)
    

iterator insert (iterator position, const value_type& val);

fill (2)
    

    void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);

range (3)
    

template <class InputIterator>_x000D_    void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

Vector向量的元素插入有三种方法。

(1) insert (iterator position, const value_type& val)传入的参数是迭代器的位置和需要插入的元素val。

Position可以是a.begin(),也可以是a.end(),或者这两者中间的一个迭代器位置

 (2)void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);

在position位置开始,插入n个值为val的元素

(3)void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

在position位置插入first(比如数组首地址)到last(比如数组首地址+n)之间的元素。

最常用的是insert (iterator position, const value_type& val);

8.capacity()和size()

容器对象调用size()可以知道当前容器里面有多少个元素,对vector向量对象来说,就是当前存放的元素的个数。

容器对象调用capacity()函数,可以知道容器的大小,也就是当前容器对象可用容纳的元素个数。Capacity随着向量的元素的增加而增加,当size() ==capacity()时,容器会自动重新alloc内存,增加一倍的内存。

9.排序

default (1)
    

template <class RandomAccessIterator>  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

custom (2)
    

template <class RandomAccessIterator, class Compare>  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

 std::sort( a.begin() , a.end() );

也可以是

 std::sort( a.begin() , a.begin + 4 );

反正就是传入排序的位置范围。

默认是升序

另外可以实现自己的排序函数Compare comp

 void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);


10.释放vector容器自身的内存

通过调用erase函数删除元素或者调用clear函数,虽然清楚了vector容器里面的元素,但是并没有释放调容器本身的内存,就好像一个装满了腰果的瓶子,把里面的腰果倒掉了,瓶子并没有被销毁。


释放方法:

比如定义有对象a,有10个元素在里面。

 typedef std::vector <  Type >  VectorT;

   VectorT  a(10);

std::vector < Type >().swap(  a  );


代码实例:

    #include <iostream>
    #include <vector>  
    #include <algorithm>  
     
     
    typedef unsigned long U32;
     
    typedef std::vector < U32 >  VectorType;
     
    int add(VectorType *pVector ,U32 m)
    {
        if(NULL == pVector)
        {
            return -1;
        }
        
        pVector->push_back(m); //添加元素到末尾//无返回值
     
        return 0;
    }
     
     
    int remove(VectorType *pVector ,U32 m)
    {
        if(NULL == pVector)
        {
            return -1;
        }
        
        VectorType::iterator iVector = std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m);
     
        if(iVector != pVector->end())
        {
            pVector->erase(iVector); //参数只能是迭代器
            std::cout<<" erase success "<< m<<std::endl;
        }
        else
        {
            std::cout<<"  not find in pVector"<< m<<std::endl;
        }
     
        return 0;
    }
     
    int remove_last_one(VectorType *pVector )
    {
        if(NULL == pVector)
        {
            std::cout<<"pVector is NULL,(remove_last_one)"<<std::endl;
            return -1;
        }
        
        if(pVector->empty())
        {
            std::cout<<"pVector is empty , remove_last_one"<<std::endl;
            return -1;
        }
     
        pVector->pop_back(); //删除最后一个元素
        return 0;
    }
     
    int remove_all(VectorType *pVector )
    {
        if(NULL == pVector)
        {
            std::cout<<"pVector is NULL,(remove_all)"<<std::endl;
            return -1;
        }
     
        #if 0
        VectorType::iterator iVector = pVector->begin();//;std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m);
        
        while(iVector != pVector->end())
        {
             std::cout<<" remove_all a "<< (*iVector)<<std::endl;
            iVector = pVector->erase(iVector);
             std::cout<<" remove_all b "<< (*iVector)<<std::endl;
        }
     
        #endif  //这种做法导致大量的移动操作,但好处是如果元素是指针,我们可以先把内存
        //释放了再删除
        //erase的返回值是指向删除元素的下一个元素的迭代器指针
     
    #if 1
        while(pVector->size() != 0)
        {
            //pop_back方法无返回值
            pVector->pop_back();//删除操作避免大量移动的方法,如果元素有申请堆栈的内存,不可用此方法
        }
    #endif
    #if 0
        //以下方法不可行
     
        VectorType::iterator iVector = pVector->end();//;std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m);
        
        while(iVector != pVector->begin())
        {
             std::cout<<" remove_all a "<< (*iVector)<<std::endl;
            iVector = pVector->erase(iVector);
             std::cout<<" remove_all b "<< (*iVector)<<std::endl;
        }
    #endif
        return 0;
    }
     
    void dump(VectorType *pVector)
    {
        if(NULL == pVector)
        {
            std::cout<<"pVector is NULL"<<std::endl;
            return ;
        }
     
        if(pVector->empty()) //判断是否为空
        {
            std::cout<<"pVector is empty"<<std::endl;
            return ;
        }
        
        VectorType::iterator iVector = pVector->begin();  
        while(iVector != pVector->end())    
        {      
             std::cout<<" dump "<< (*iVector)<<std::endl;
             ++iVector;  
        }  
     
        return ;
    }
     
    int find(VectorType *pVector ,U32 m,int *pnFlag)
    {
        if(NULL == pVector || NULL == pnFlag)
        {
            return -1;
        }
     
        *pnFlag = 0;
        VectorType::iterator iVector = std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m);
        if(iVector != pVector->end())
        {
            std::cout<<" find success "<< m<<std::endl;
            *pnFlag = 1;
            return 0;
        }
        else
        {
            std::cout<<"  not find in pVector"<< m<<std::endl;
            return -1;
        }
    }
     
    int insert_one(VectorType *pVector ,U32 val, int iPlace)
    {
        int i = 0;
        if(NULL == pVector || iPlace < 0)
        {
            std::cout<<"insert_one  param error"<<std::endl;
            return -1;
        }
     
        VectorType::iterator iVector = pVector->begin();  
        while(iVector != pVector->end())    
        {      
             //std::cout<<" dump "<< (*iVector)<<std::endl;
             if(i == iPlace)
             {
                  iVector = pVector->insert(iVector , val); //此时insert的返回值是迭代器,插入成功后iVector指向插入的位置
                  std::cout<<" insert_one   after iVector point "<< (*iVector)<<std::endl;
                  return 0;
             }
            
             i++;
             ++iVector;  
        }  
     
        iVector = pVector->insert(pVector->end() , val);
        
        return 0;
    }
     
    int print_size(VectorType *pVector)
    {
        if(NULL == pVector)
        {
            std::cout<<"pVector is NULL"<<std::endl;
            return -1;
        }
     
        if(pVector->empty()) //判断是否为空
        {
            std::cout<<"pVector is empty  (get_size)"<<std::endl;
        }
     
        std::cout<<"pVector capacity: "<< pVector->capacity() <<  " size:"<<pVector->size()<<std::endl;
     
        return 0;
    }
     
    int main()
    {
        VectorType vArray(20);//初始化20个元素的容器
        int nFlag =0;
     
        vArray.clear();//把容器的里的元素全部清掉
     
        //添加元素
        add(&vArray,5);
        add(&vArray,4);
        add(&vArray,3);
        add(&vArray,2);
        add(&vArray,1);
        add(&vArray,0);
     
        //插入一个元素 值为6
        U32 val = 6;
        int place = 2;
        insert_one(&vArray, val, place);
     
        //打印capatity   size
        print_size(&vArray);
        
        dump(&vArray);
     
        //删除末尾元素
        remove_last_one(&vArray);
     
     
        print_size(&vArray);
     
        
        U32 element = 1;
        find(&vArray ,element,&nFlag);
        
        remove(&vArray ,element);
        find(&vArray ,element,&nFlag);
        
        element = 8;
        //移除元素element
        remove(&vArray ,element);
     
        //查找element
        find(&vArray ,element,&nFlag);
     
        //移除所有元素
        remove_all(&vArray);
        
        dump(&vArray);
     
        print_size(&vArray);
     
        std::vector < U32 >().swap(vArray);//销毁向量的做法
     
        print_size(&vArray);
     
    }

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