我写我 不论主谓宾 可以反复错🌈vector的介绍
- 1.vector是表示可变大小数组的序列容器
- 2.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
- 3.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为了增加存储空间。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，因为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。
- 4.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
- 5.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
- 6.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
模拟实现的时候，这里是指针。
💻vector的构造与析构
那我们现在敲个构造和析构函数吧。
-
不需要任何初始化的构造，用这种方法初始化，size和capacity都是0，后续需要插入就会扩容。这种初始化方式也是最容易实现的
模拟实现
vector()
{}
//因为vector类中的private成员中，已经给了初始值，如果不初始化，会默认给的nullptr初始值。
- 两个参数，第一个参数是size_t类型，第二个参数是const T& val = T()，T是模板，10个空间都会被初始化为字符a
std::vector<char> v(10,'a');
---
模拟实现
vector(size_t n, const T& val = T())
{
resize(n, val);
}- 给你一个区间，根据这个区间进行初始化，当然，这个区间要是迭代器类型
std::string a = "abcdef";
std::vector<char> v(a.begin(),a.end());
---
模拟实现
template<typename InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
++first;
}
}
//在这个构造函数中，使用了两个模板参数typename InputIterator。这是因为区间可以用不同类型的迭代器进行表示，例如，可以是普通指针、容器的迭代器、自定义类型的迭代器等。这两个模板参数允许我们灵活地适应不同种类的迭代器，并使用相应的逻辑来处理区间的元素。- 当然还有一个构造函数，这个构造函数是为了和第三个构造函数做一个区分，当两个参数都是int类型的时候。
模拟实现
vector(int n, const T& val = T())
{
resize(n, val);
}
//如果两个参数都是int，C++会自动的寻找与类型最匹配的构造函数，这样找到的不是第三个构造函数，是第四个，因为InputIterator是一个迭代器类型，与int类型不匹配，不额外写一个就会出错。
后面的函数实现后，我会进行测试。
🕶️析构
//析构
~vector()
{
if (_start)
{
delete[] _start;
_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
}
}💻vector拷贝构造和赋值
🕶️拷贝构造
//拷贝构造
vector(const vector<T>& v)
{
_start = new T[v.capacity()];//开辟一个空间
//memcpy(_start, v._start, sizeof(T)*v.size());
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
_start[i] = v._start[i];
}
_finish = _start + v.size();
_endofstorage = _start + v.capacity();
}
🕶️赋值
//赋值
//v1=v2//这里我用现代写法
void swap(vector<T>& v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finish, v._finish);
std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
}
用于交换的函数，传参传的是一个临时变量，会先执行构造函数，然后将v和this进行交换，再返回，执行完之后，会进行析构函数，这个时候就会把临时变量给释放。
vector<T>& operator= (const vector& v)
{
swap(v);
}💻begin和end(迭代器)
- begin：一个指向第一个元素的迭代器
- end：一个指向最后一个元素的下一个位置的迭代器
typedef T* iterator;
typedef const T*const_iterator;
//begin和end
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _end;
}
//上面可以改
const_iterator begin()const
{
return _start;
}
const_iterator end()const
{
return _end;
}
//加const就不可以修改了💻size和capacity
//size和capacity
size_t size()const
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity()const
{
return _endofstorage - _start;
}
💻empty和clear
- empty是一个判断是否为空的函数
- clear是用来清空容器数据的函数
//empty和clear
/*empty是一个判断是否为空的函数
clear是用来清空容器数据的函数*/
bool empty()
{
return _start == _finish;
}
void clear()
{
_start = _finish = nullptr;
}💻reserve和resize
这两个都是扩容的函数，具体作用和string里的一样。
- reserve中的参数如果比capacity大，就进行扩容，如果比capacity小，可不理会.
//reserve
void reserve(size_type n)
{
if (n > capacity())
{
int sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
for (size_t i = 0; i < sz; i++)
{
tmp[i] = _start[i];
}
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = _start + sz;
_endofstorage = _start + n;
}
}- resize中的参数如果比capacity大，则进行扩容，并将扩容的部分赋值为val，反之，进行缩容，也就是原地减小
//resize
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
if (n < size())
{
_finish = _start + n;
}
else
{
reserve(n);
while (_finsh != _start + n)
{
*_finish = val;
_finish++;
}
}
}💻insert和erase
🕶️insert
如果_finish=_endofstorage，那么就得扩容，扩容之后是在新的空间进行的，，所以我们要保留pos的值，防止迭代器失效的问题出现，然后前一个值给后一个值。
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos >= _start && pos <= _finish);
if (_finish == _endofstorage)
{
size_t len = pos - _start;
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
// 解决pos迭代器失效问题
pos = _start + len;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
return pos;
}
🕶️erase
//erase
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start && pos < _finish);
iterator it = pos + 1;
while (it != _finish)
{
*(it - 1) = *it;
++it;
}
--_finish;
return pos;
}💻运算符重载[]
vector是一个顺序容器，支持快速的访问，也就是支持下标访问。
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}
const T& operator[](size_t pos) const
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}💻尾插尾删
🕶️push_back和pop_back
//尾插
void push_back(const T& x)
{
/*if (_finish == _endofstorage)
{
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
}
*_finish = x;
++_finish;*/
insert(end(), x);
}
//尾删
void pop_back()
{
erase(--end());
}🍭vector底层实现代码
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<assert.h>
namespace cl
{
template <class T> // generic template
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
typedef const T*const_iterator;
//begin和end
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
const_iterator begin()const
{
return _start;
}
const_iterator end()const
{
return _finish;
}
//构造函数
vector()
{}
vector(size_t n, const T& val = T())
{
resize(n, val);
}
template <class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
first++;
}
}
vector(int n, const T& val = T())
{
resize(n, val);
}
//拷贝构造
vector(const vector<T>& v)
{
_start = new T[v.capacity()];//开辟一个空间
//memcpy(_start, v._start, sizeof(T)*v.size());
for (int i = 0; i < v.size(); i++)
{
_start[i] = v._start[i];
}
_finish = _start + v.size();
_endofstorage = _start + v.capacity();
}
//析构
~vector()
{
if (_start)
{
delete[] _start;
_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
}
}
//赋值
//v1=v2//这里我用现代写法
void swap(vector<T>& v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finish, v._finish);
std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
}
vector<T>& operator= (const vector& v)
{
swap(v);
}
//size和capacity
size_t size()const
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity()const
{
return _endofstorage - _start;
}
//empty和clear
/*empty是一个判断是否为空的函数
clear是用来清空容器数据的函数*/
bool empty()
{
return _start == _finish;
}
void clear()
{
_start = _finish = nullptr;
}
//reserve
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
int sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
for (size_t i = 0; i < sz; i++)
{
tmp[i] = _start[i];
}
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = _start + sz;
_endofstorage = _start + n;
}
}
//resize
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
if (n < size())
{
_finish = _start + n;
}
else
{
reserve(n);
while (_finish != _start + n)
{
*_finish = val;
_finish++;
}
}
}
//insert和erase
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos >= _start && pos <= _finish);
if (_finish == _endofstorage)
{
size_t len = pos - _start;
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
// 解决pos迭代器失效问题
pos = _start + len;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
return pos;
}
//erase
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start && pos < _finish);
iterator it = pos + 1;
while (it != _finish)
{
*(it - 1) = *it;
++it;
}
--_finish;
return pos;
}
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}
const T& operator[](size_t pos) const
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}
//尾插
void push_back(const T& x)
{
/*if (_finish == _endofstorage)
{
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
}
*_finish = x;
++_finish;*/
insert(end(), x);
}
//尾删
void pop_back()
{
erase(--end());
}
private:
iterator _start=nullptr;
iterator _finish=nullptr;
iterator _endofstorage=nullptr;
};
}
我写我 不论主谓宾 可以反复错
