C++:容器类Vector——动态数组

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大多数编程语言都提供内置的动态数组,它仍然是一个随机存取的列表数据结构,但大小是可变的。例如,在 C++ 中的 vector


1.定义

向量(Vector)是一个封装了动态大小数组的顺序容器(Sequence Container)(容器类)。跟任意其它类型容器一样,它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为,向量是一个能够存放任意类型的动态数组。


2.特性

1.顺序序列
顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。
2.动态数组
支持对序列中的任意元素进行快速直接访问,甚至可以通过指针算述进行该操作。操供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。
3.能够感知内存分配器的(Allocator-aware)
容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。


3.基本函数实现

(1).构造函数

  • vector():创建一个空vector vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
  • vector(int nSize,const t& t):创建一个vector,元素个数为nSize,且值均为t
  • vector(const vector&):复制构造函数
    vector<int> v3(v2);
  • vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());

(2).增加函数

C++:迭代器Iterator详解

  • void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
  • iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
  • iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
  • iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

(3).删除函数

  • iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
  • iterator erase(iterator first, iterator last):删除向量中[first,last)中元素
  • void pop_back():删除向量中最后一个元素
  • void clear():清空向量中所有元素

(4).遍历函数

  • reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
  • reference front():返回首元素的引用
  • reference back():返回尾元素的引用
  • iterator begin():返回向量头指针,指向第一个元素
  • iterator end():返回向量尾指针,指向向量最后一个元素的下一个位置
  • reverse_iterator rbegin():反向迭代器,指向最后一个元素
  • reverse_iterator rend():反向迭代器,指向第一个元素之前的位置
  • sort(起始位置,结束位置(最后一位要排序的地址的下一地址)):排序(默认从小到大),注意 sort 需要头文件 #include

(5).判断函数

  • bool empty() const:判断向量是否为空,若为空,则向量中无元素

(6)大小函数

  • int size() const:返回向量中元素的个数
  • int capacity() const:返回当前向量张红所能容纳的最大元素值
  • int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

(7)其他函数

  • void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
  • void assign(int n,const T& x):设置向量中第n个元素的值为x
  • void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

(8).所有函数

1.push_back 在数组的最后添加一个数据

2.pop_back 去掉数组的最后一个数据

3.at 得到编号位置的数据

4.begin 得到数组头的指针

5.end 得到数组的最后一个单元+1的指针

6.front 得到数组头的引用

7.back 得到数组的最后一个单元的引用

8.max_size 得到vector最大可以是多大

9.capacity 当前vector分配的大小

10.size 当前使用数据的大小

11.resize 改变当前使用数据的大小,如果它比当前使用的大,者填充默认值

12.reserve 改变当前vecotr所分配空间的大小

13.erase 删除指针指向的数据项

14.clear 清空当前的vector

15.rbegin 将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)

16.rend 将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)

17.empty 判断vector是否为空

18.swap 与另一个vector交换数据

3.Vector代码示例

(1).基本用法

#include <iostream>

int main() {
    // 1. initialize
    vector<int> v0;
    vector<int> v1(5, 0);
    // 2. make a copy
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    vector<int> v3(v2);
    // 2. cast an array to a vector
    int a[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
    vector<int> v4(a, *(&a + 1));
    // 3. get length
    cout << "The size of v4 is: " << v4.size() << endl;
    // 4. access element
    cout << "The first element in v4 is: " << v4[0] << endl;
    // 5. iterate the vector
    cout << "[Version 1] The contents of v4 are:";
    for (int i = 0; i < v4.size(); ++i) {
        cout << " " << v4[i];
    }
    cout << endl;
    cout << "[Version 2] The contents of v4 are:";
    for (int& item : v4) {
        cout << " " << item;
    }
    cout << endl;
    cout << "[Version 3] The contents of v4 are:";
    for (auto item = v4.begin(); item != v4.end(); ++item) {
        cout << " " << *item;
    }
    cout << endl;
    // 6. modify element
    v4[0] = 5;
    // 7. sort
    sort(v4.begin(), v4.end());
    // 8. add new element at the end of the vector
    v4.push_back(-1);
    // 9. delete the last element
    v4.pop_back();
}

(2).访问(直接数组访问&迭代器访问)

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
int main()
{
    //顺序访问
    vector<int>obj;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        obj.push_back(i);   
    } 
 
    cout<<"直接利用数组:"; 
    for(int i=0;i<10;i++)//方法一 
    {
        cout<<obj[i]<<" ";
    }
 
    cout<<endl; 
    cout<<"利用迭代器:" ;
    //方法二,使用迭代器将容器中数据输出 
    vector<int>::iterator it;//声明一个迭代器,来访问vector容器,作用:遍历或者指向vector容器的元素 
    for(it=obj.begin();it!=obj.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    return 0;
}

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