文章目录
- vector的介绍
- vector的使用
- vector拷贝构造函数
- vector迭代器
- vector 空间增长
- vector的size、capacity、empty函数
- vector的resize函数
- vector的reserve函数
- vector增删查改
- vector的push_back、pop_back函数
- vector的operator[]函数
- vector的insert、erase函数
- vector与算法关联
- 总结
vector的介绍
vector是表示可变大小数组的序列容器。- 就像数组一样，
vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。- 本质讲，
vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小来增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，所以每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。- 因此，
vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。- 与其它动态序列容器相比（
deque，list and forward_list），vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好。
vector的使用
vector拷贝构造函数
函数名称为：
//vector使用了类模板，需要使用显示实例化
template < class T, class Alloc = allocator<T> > class vector;
vector();//无参构造
vector(size_type n, const value_type& val = value_type());//构造并初始化n个val
vector (const vector& x); //使用拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last);//使用迭代区间进行初始化构造
eg1：
void Testvector1()
{
//无参构造
vector<int> v1;
//使用n个val进行初始化
vector<int> v2(5, 1);
//拷贝构造
vector<int> v3(v2);
//使用迭代区间进行初始化
vector<int> v4(v3.begin(), v3.end());
}
代码调试的结果为：
vector迭代器
//正向迭代器
//可读写
iterator begin();//获取第一个数据位置的iterator
iterator end(); //获取最后一个数据的下一个位置iterator
的iterator
//只读不写
const_iterator begin() const;
const_iterator end() const;
//反向迭代器
//可读写
reverse_iterator rbegin();//获取最后一个数据位置的reverse_iterator
reverse_iterator rend();获取第一个数据前一个位置的
reverse_iterator
//只读不写
const_reverse_iterator rbegin() const;
const_reverse_iterator rend() const;
eg：
void Testvector2()
{
vector<int> v(5, 1);
vector<int>::iterator it = v.begin();
//读取
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
//修改
it = v.begin();
while (it != v.end())
{
(*it)++;
it++;
}
//修改后读取
it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
代码运行的结果为：
vector迭代器为左闭右开区间：
vector 空间增长
vector的size、capacity、empty函数
函数名称为：
size_type size() const;//获取数据个数
size_type capacity() const;//获取容量大小
bool empty() const;//判断vector是否为空
eg1：
void Test2()
{
vector<int> v(6, 1);
printf("vector数据个数为:%d\n", v.size());
printf("vector的存储容量为:%d\n", v.capacity());
printf("vector是否为空判断:%d\n", v.empty());
}
代码运行的结果为：
eg2：
// 测试vector的默认扩容机制
void TestVectorExpand()
{
size_t sz;
vector<int> v;
sz = v.capacity();
cout << "making v grow:\n";
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
v.push_back(i);
if (sz != v.capacity())
{
sz = v.capacity();
cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
}
}
}
代码运行的结果为：
vector的resize函数
函数名称为：
void resize (size_type n, value_type val = value_type());//改变vector的
eg：
void Test3()
{
vector<int> v;
v.resize(10, 1);
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
代码运行结果为：
vector的reserve函数
函数名称为：
//大小
void reserve (size_type n);//改变vector的capacity
eg：
// 如果已经确定vector中要存储元素大概个数，可以提前将空间设置足够
// 就可以避免边插入边扩容导致效率低下的问题了
void TestVectorExpandOP()
{
vector<int> v;
size_t sz = v.capacity();
v.reserve(100); // 提前将容量设置好，可以避免一遍插入一遍扩容
cout << "making bar grow:\n";
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
v.push_back(i);
if (sz != v.capacity())
{
sz = v.capacity();
cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
}
}
}
代码运行结果为：
- ①
capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的g++是按2倍增长的。vector增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。- ②
reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题，从而提高效率！- ③
resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。
vector增删查改
vector的push_back、pop_back函数
函数名称为：
void push_back (const value_type& val);//尾插
void pop_back();//尾删
eg：
void Test4()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
printf("尾插后的结果为:>");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
v.pop_back();
v.pop_back();
printf("尾删后的结果为:>");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
代码运行结果为：
vector的operator[]函数
函数名称为：
//像数组一样访问
reference operator[] (size_type n);//可以读写
const_reference operator[] (size_type n) const;//只读不写
eg：
void Test5()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
}
代码运行结果为：
vector的insert、erase函数
函数名称为：
//在pos位置插入val
iterator insert (iterator pos, const value_type& val);
iterator erase (iterator pos);
eg：
void Test6()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
v.insert(v.begin(), 6);
printf("使用insert头插后:\n");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
v.erase(v.begin() + 2);
printf("使用erase删除后:\n");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
代码运行的结果为：
vector与算法关联
vector与算法的find函数结合使用：
函数名称为：
//aglorithm的find函数
template <class InputIterator, class T>
InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);
void Test7()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
printf("查找的结果:%d\n", *pos);
}
代码运行的结果为：
vector与算法的sort函数结合使用：
函数名称为：
template <class RandomAccessIterator, class Compare>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);
//使用类模板，编译器会自动识别类模板，comp不写默认sort排序为升序
eg：
void Test8()
{
int a[] = { 16,2,77,29,3,33,43,3,2,3,3,2 };
vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));
printf("排序前的结果为:\n");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
printf("排升序的结果为:\n");
sort(v.begin(), v.end(), less<int>());
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
printf("排降序的结果为:\n");
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
代码运行的结果为：
容器和算法通过迭代器配合进行使用。
总结
了解了string类、vector常用函数后，能不能使用vector<char>代替string类呢？
不能，①
string类和vector<int>的主要区别是末尾是否有'\0'，vector的查改的情况需要自己考虑‘\0’的情况②string的接口可以插入一个字符串，或者一个string类对象，string类接口函数多，功能齐全。所以不能使用vector<int>代替string类。
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