C++STL容器总结篇之vector

不念不忘少年蓝@ 2023-10-11 14:47 20阅读 0赞

### 一、 vector的简单介绍 ###

**vector作为STL提供的标准容器之一**，是经常要使用的，有很重要的地位，并且使用起来也是灰常方便。  
  vector又被称为**向量**，vector可以形象的描述为长度可以**动态改变的数组**，功能和数组较为相似。实际上更专业的描述为：vector是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库，vector之所以被认为是一个容器，是因为它能够像容器一样**存放各种类型的对象**，简单地说，**vector是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据**。（注：STL的容器从实现的角度讲可以说是类模板class teplate)

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### 二、vector和数组的主要区别 ###

**数组**：分配的是**静态空间**，一般分配了就不可以改变，就像我们熟知的定义了一个数组，那么数组的长度就不可以改变了，我们也不可以进行越界访问，但是编译器不检查越界，这一点在我们编程的时候要尤为注意（很多都可能会烦这样的错误！！）。一般申请的数组长度不能满足我们的要求了，我们要重新申请大一点数组，然后把原数组中数据复制过来。  
  **vector**：分配的是**动态空间**，即：我们发现在声明vector容器的时候也可以不指定容器的大小，vector是随着元素的加入，**空间自动扩展的**。但是，我们必须要负责任的肯定vector分配的空间是连续的，也就是支持数组中的下标随机访问，**实际上vector的实现机制是**：**预留一部分空间，而且预留空间的大小是按一定比率增长的，如果空间不够用的话，要保证连续，就必须重新new一片空间，然后将原有元素移动到新空间，同时预留新的空间，最后将原来的那部分空间释放掉**。这样预留空间的好处就是不用每次向vector中加元素都重新分配空间。

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### 三、 vecotr容器中的函数 ###

#### 3.1 构造函数 ####

vector容器的声明方式主要包括一下几种：

vector<Elem> v   ，创建一个空的vector。
    vector <Elem> v1(v)   ，复制一个vector。
    vector <Elem> v(n)    ，创建一个vector，含有n个数据，数据均已缺省构造产生。
    vector <Elem> v(n, elem)   ，创建一个含有n个elem拷贝的vector。
    vector <Elem> v(beg,end)   ，创建一个以[beg;end)区间的vector。

示例代码：

#include<iostream>
    #include<vector>
    using namespace std;
    int main(){
        
    	vector<int>::iterator ite;
    	
    	//第一种
    	vector<int> v1;
    	v1.push_back(1);
    	v1.push_back(2);
    	v1.push_back(3);
    	cout << "第一种方式的输出结果：" << endl;
    	for(ite = v1.begin(); ite != v1.end(); ite ++){
        
    		cout << *ite << "  ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    	
    	//第二种方式
    	vector<int> v2(v1);
    	cout << "第二种方式的输出结果：" << endl;
    	for(ite = v2.begin(); ite != v2.end(); ite ++){
        
    		cout << *ite << "  ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    
    	//第三种方式
    	vector<int> v3(5);
    	cout << "第三种方式的输出结果：" << endl;
    	for(ite = v3.begin(); ite != v3.end(); ite ++){
        
    		cout << *ite << "  ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    	
    	//第四种方式
    	vector<int> v4(5, 4);
    	cout << "第四种方式的输出结果：" << endl;
    	for(ite = v4.begin(); ite != v4.end(); ite ++){
        
    		cout << *ite << "  ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    	
    	//第五种方式
    	vector<int> v5(v1.begin(), v1.end());
    	cout << "第五种方式第一种类型的输出结果：" << endl;
    	for(ite = v5.begin(); ite != v5.end(); ite ++){
        
    		cout << *ite << "  ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    	
     	//第六种方式
    	int a[] = {
        1, 2, 3, 4, 5, 6};
    	vector<int> v6(a, a+6);
    	cout << "第五种方式第二种类型的输出结果：" << endl;
    	for(ite = v6.begin(); ite != v6.end(); ite++){
        
    		cout << *ite << " ";
    	}
    	return 0;
    }

运行结果：  
![在这里插入图片描述][20201121125616605.png_pic_left]

**小结**：注意这种：vector c(beg,end)声明方式，创建一个和\[beg;end)区间元素相同的vector，**一定要注意是左闭右开区间**，同时需要说的是，STL中不论是容器还是算法都是采用的这种左闭右开区间办事的，包括v.end()函数也是返回的vector末端的下位置，相当于int a\[n\]的a\[n\]，并不能访问

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#### 3.2 常用函数 ####

v.assign(beg,end)   ,  将[beg; end)区间中的数据赋值给v。
    v.assign(n,elem)    ,  将n个elem的拷贝赋值给v。
    v.at(idx)           ,  传回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。也可通过索引直接访问，如:v[0],v[1]
    v.begin()           ,  传回迭代器重的可一个数据。
    v.capacity()        ,  返回容器中数据个数。
    v.size()			,  返回容器中数据个数（与capacity（）有区别）。
    v.max_size()     　 ,  返回容器中最大数据的数量。
    v.clear()           ,  移除容器中所有数据。
    v.empty()           ,  判断容器是否为空。
    v.end()             ,  指向迭代器中的最后一个数据地址。

示例代码：

#include<iostream>
    #include<vector>
    using namespace std;
    
    int main(){
        
    	vector<int>::iterator ite;
    
    	vector<int> v1;
    	int a[] = {
        1, 2, 3, 4};
    
    	//assign(n,t)
    	v1.assign(3,2);
    	cout << "vector中的元素："<< endl;
    	for(ite=v1.begin(); ite!=v1.end(); ite++){
        
    		cout << *ite << " ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    
    	//assgin(beg, end)
    	v1.assign(a, a+4);
    	cout << "vector的长度是：" << v1.capacity() << endl;
    	cout << "vector的长度是：" << v1.size() << endl;
    	cout << "vector中的元素："<< endl;
    	for(ite=v1.begin(); ite!=v1.end(); ite++){
        
    		cout << *ite << " ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    
    	//clear()与empty()
    	v1.clear();
    	cout << "vector的长度是：" << v1.capacity() << endl;
    	cout << "vector的长度是：" << v1.size() << endl;
    
    	if(v1.empty()){
        
    		cout << "vector为空" << endl << endl;;
    	}
    	
    	cout << "vector容器中最大数据的数量为：" << endl;
    	cout << v1.max_size() << endl;
    	return 0;
    }

运行结果：  
![在这里插入图片描述][20201121125659553.png_pic_left]

小结：size()函数在求vector()方面更优于capacity()函数

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v.insert(pos,n,elem)　　 　 ,在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。
    v.insert(pos,beg,end)　　　 ,在pos位置插入n个elem数据。无返回值。
    v.erase(pos)　　　　　　　   ,删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。
    v.erase(beg,end)　　　　　  ,删除[beg,end)区间的数据，传回下一个数据的位置。
    c.pop_back()　　　　        , 删除最后一个数据。
    c.push_back(elem) 　       ,在尾部加入一个数据。

示例代码：

#include<iostream>
    #include<vector>
    using namespace std;
    
    int main(){
        
    	int a[] = {
        1, 2, 3, 4};
    	vector<int> v1;
    	vector<int>::iterator ite;
    	
    	//insert函数
    	v1.insert(v1.begin(), a, a+4);//新增1 2 3 4
    	v1.insert(v1.begin()+4, 2, 5);//新增 5 5
    	cout << "insert函数" << endl;
    	for(ite = v1.begin(); ite != v1.end(); ite++){
        
    		cout << *ite << " ";
    	}
    	cout << endl << endl;
    	
    	//演示erase函数
        v1.erase(v1.begin(), v1.begin()+2);//删除1 2
        v1.erase(v1.begin()+1);//删除4
        cout << "vector中的数据 ：" << endl;
        for(ite = v1.begin() ; ite != v1.end(); ite++){
        
            cout << *ite << " ";
        }
        cout << endl << endl;
        
        //演示push_back函数
        v1.push_back(2333);
        cout << "尾部插入数据之后" << endl;
        for(ite = v1.begin() ; ite != v1.end(); ite++){
        
            cout << *ite << " ";
        }
        cout << endl << endl;
        
        //演示pop_back函数
        v1.pop_back();
    	cout << "删除最后一个元素之后：" << endl;
    	for(ite = v1.begin() ; ite != v1.end(); ite++){
        
            cout << *ite << " ";
        }
        cout<<endl << endl;
        
    	return 0;
    }

运行结果：  
![在这里插入图片描述][20201121125837431.png_pic_left]  
**不常用的方法如下：**

v.resize(num) 　　　	  , 重新指定队列的长度。
    c.rbegin()　　　　　　 , 传回一个逆向队列的第一个数据。
    c.rend()　　　　　　   , 传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。
    c.front()　　　　　　  , 传回地一个数据。
    c.back() 　　　　　　  , 传回最后一个数据，不检查这个数据是否存在。
    c1.swap(c2)  　　　　 , 将c1和c2元素互换。
    swap(c1,c2)　　　     , 同上操作。

[参考博客https://www.cnblogs.com/BeyondAnyTime/archive/2012/08/08/2627666.html][https_www.cnblogs.com_BeyondAnyTime_archive_2012_08_08_2627666.html]

[20201121125616605.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201121125616605.png?#pic_left
[20201121125659553.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201121125659553.png?#pic_left
[20201121125837431.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201121125837431.png?#pic_left
[https_www.cnblogs.com_BeyondAnyTime_archive_2012_08_08_2627666.html]: https://www.cnblogs.com/BeyondAnyTime/archive/2012/08/08/2627666.html