C++STL之vector详解-蒲公英云

一、STL简介

   STL 是“Standard Template Library”的缩写，中文译为“标准模板库”。STL 是 C++ 标准库的一部分，不用单独安装。  
   C++ 对模板（Template）支持得很好，STL 就是借助模板把常用的数据结构及其算法都实现了一遍，并且做到了数据结构和算法的分离。例如，vector 的底层为顺序表（数组），list 的底层为双向链表，deque 的底层为循环队列，set 的底层为红黑树，hash\_set 的底层为哈希表。
   STL 从根本上讲是“容器”的集合，也是组件的集合。容器包括 list、vector、set、map 等；组件包括迭代器等。STL 的目的是标准化组件。
    STL 是 C++ 的一部分，不用额外安装，被内建在支持 C++ 的编译器中。  
    STL 的算法是标准算法，其实现了将已经定义好的算法应用在容器的对象上。

更多STL介绍请看STL是什么

二、C++ vector简介

   vector<T> 容器是包含 T 类型元素的序列容器，和 array<T，N> 容器相似，不同的是 vector<T> 容器的大小可以自动增长，从而可以包含任意数量的元素；因此类型参数 T 不再需要模板参数 N。只要元素个数超出 vector 当前容量，就会自动分配更多的空间。只能在容器尾部高效地删除或添加元素。  
    vector<T> 容器可以方便、灵活地代替数组。在大多数时候，都可以用 vector<T> 代替数组存放元素。只要能够意识到，vector<T> 在扩展容量，以 及在序列内部删除或添加元素时会产生一些开销；但大多数情况下，代码不会明显变慢。 为了使用 vector<T> 容器模板，需要在代码中包含头文件 \#include<vector>。
     时间复杂度：该容器随机存取任何元素都能在常数时间O(1)完成，在尾端增删元素具有最佳的性能（大部分时间是常数时间，即在不需要重新分配存储空间的情况下。在一些特殊的情况下需要的时间是O(n)，比如当所需要的存储空间超过了之前动态分配的空间，这时候就需要重新分配存储空间，需要进行一个数组的拷贝工作）当在vector<T>中间或者头部插入或者删除元素所需要的时间复杂度为O(n)因为我们需要将后面的元素一次向后移动一个位置。

三、C++ vector的常用方法

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
//定义一个输出vector模板 
/*为了方便打印不同类型的vector，如果vector的类型比较少
可以使用for循环打印，例如定义一个 vector<int> num;
输出可以用：
    //输出num中的内容 size():返回Vector元素数量的大小 
    for(int i=0;i<num.size();i++){
        cout<<num[i]<<" ";    //可以使用[]访问，也可以使用at()方法访问
        cout<<num.at(i)<<" ";    //at():返回指定位置的元素    
    }
    cout<<endl;
*/
template<class T>
void printVector(T s,T e){
    for(;s != e;++s){
        cout<<*s<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
int main(){
    vector<int> num;    //生成存放 int 型元素的 vector<T> 容器
    cout<<"赋值之前num的容量:"<<num.capacity()<<endl;  
    //capacity()返回vector所能容纳的元素数量(在不重新分配内存的情况下） 此时没有初始化，所以size() 和 capacity() 都是0；size() 返回容器目前存在的元素个数。
    //以初始化列表中的値作为元素初始值，生成有 6个浮点数的vector容器。
    double a[6] = {1.1,2.6,3.8,4.9,5.6,6.6};
    vector<double> number(a,a+6);
    printVector(number.begin(),number.end());
    //string A[4] = {"str1","str2","str3","str4"};
    //vector<string> str(A,A+4);
    //str有4个元素，全部初始化为 "abc" 
    vector<string> str(4,"abc");
    printVector(str.begin(),str.end()); 
    //向容器中添加元素 
    for(int i=0;i<10;i++){
        num.push_back(i);    //push_back():在Vector最后添加一个元素
    }
    cout<<"赋值之后num的容量:"<<num.capacity()<<endl;
    //输出num中的内容 size():返回Vector元素数量的大小 
    for(int i=0;i<num.size();i++){
        cout<<num[i]<<" ";    //可以使用[]访问，也可以使用at()方法访问 
        cout<<num.at(i)<<" ";    //at():返回指定位置的元素    
    }
    cout<<endl; 
    //insert():插入元素到Vector中
    num.insert(num.begin()+3,10);    //将 10 插入到下标为3的位置 
    //begin():返回第一个元素的迭代器  
    //end():返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置) 
    printVector(num.begin(),num.end()); 
    //将num的一段0,1,2,3,4从下标为 3 的位置插入 
    num.insert(num.begin()+3,num.begin(),num.begin()+5);
    printVector(num.begin(),num.end());
    num.erase(num.begin()+3);    //删除下标为 3 位置上的元素 
    printVector(num.begin(),num.end());
    //删除一段元素 
    num.erase(num.begin(),num.end()-2);
    printVector(num.begin(),num.end());
    cout<<"删除前str内容为:";
    printVector(str.begin(),str.end());
    //删除所有的元素
    str.clear();
    cout<<"删除后str内容为:";
    printVector(str.begin(),str.end());
    return 0;
}