【C++】vector 基本使用（详解）

news2024/10/5 17:50:47

目录

一，vector 的介绍

二，vector 的定义

1，vector()

2，vector（size_type n, const value_type& val = value_type()）

3，vector (const vector& x)

4，vector (InputIterator first, InputIterator last);

三，vector iterator 的使用

1，begin + end

2，rbegin + rend 

四，vector 空间增长问题

1，size

2，capacity

3，empty

4，reserve

5，resize

五，vector 增删查改

1，push_back

2，pop_back 

3，find

4，insert

5，erase

6，swap

7，operator[]

一，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。

二，vector 的定义

1，vector()

无参构造

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1;
	return 0;
}

这里我们定义一个 vector 类，它里面的各种数据都是初始化了的，不是空就是0；

2，vector（size_type n, const value_type& val = value_type()）

构造并初始化 n 个 val

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << v1[i]<<" ";
	}

	return 0;
}

直接自己定义初始化成 n 个 val；

3，vector (const vector& x)

拷贝构造

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	vector<int> v2(v1);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << v2[i]<<" ";
	}

	return 0;
}

拷贝构造嘛，都老朋友了；

4，vector (InputIterator first, InputIterator last);

使用迭代器进行初始化构造

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5,6);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		v1[i] = i;
	}

	vector<int> v2(v1.begin()+1, v1.end()-1);
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		cout << v2[i] << " ";
	}

	return 0;
}

迭代器进行初始化构造，就是选取一段范围进行拷贝；

三，vector iterator 的使用

1，begin + end

获取第一个数据位置的 iterator/const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator

2，rbegin + rend 

获取最后一个数据位置的 reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的 reverse_iterator

诸位爱卿，我相信这张图对汝等足矣！

四，vector 空间增长问题

1，size

获取数据个数

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	cout << v1.size();

	return 0;
}

获取有效数据个数，不等同于容量，只是数据个数；

2，capacity

获取容量大小

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	cout << v1.capacity();

	return 0;
}

查看空间容量的，不等同于数据个数；

3，empty

判断是否为空，为空返回真，不为空返回 0；

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	vector<int> v2;
	cout << v1.empty()<<" "<<v2.empty();

	return 0;
}

4，reserve

改变 vector 的 capacity

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	cout << v1.capacity() << endl;

	v1.reserve(50);
	cout << v1.capacity() << endl;

	v1.reserve(20);
	cout << v1.capacity() << endl;

	v1.reserve(3);
	cout << v1.capacity() << endl;

	return 0;
}

兄弟们自己找找规律； 

5，resize

改变 vector 的 size

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	cout << v1.size() << " " << v1.capacity() << endl;

	v1.resize(20);
	cout << v1.size() << " " << v1.capacity() << endl;

	v1.resize(10);
	cout << v1.size() << " " << v1.capacity() << endl;

	return 0;
}

size（）的值与 capacity 的值息息相关的，当 size（）大于 capacity 时，capacity 会增大扩容；

五，vector 增删查改

1，push_back

尾插

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	v1.push_back(7);
	v1.push_back(8);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i]<<" ";
	}
	return 0;
}

2，pop_back 

尾删

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1(5, 6);
	v1.pop_back();
	v1.pop_back();
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i]<<" ";
	}
	return 0;
}

3，find

查找。（注意这个是算法模块实现，不是 vector 的成员接口）

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	auto pos = find(v1.begin(),v1.end(), 3);
	cout << *pos << endl;

	pos = find(v1.begin(), v1.end(), 5);
	cout << *pos;
	return 0;
}

在一个特点的范围里寻找一个数，然后返回指向这个数的迭代器；

4，insert

在 position 之前插入 val

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	auto pos = find(v1.begin(),v1.end(), 3);
	cout << *pos << endl;
	v1.insert(pos, 66);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	return 0;
}

在指定位置前插入特定的数；

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	auto pos = find(v1.begin(),v1.end(), 3);
	cout << *pos << endl;

	v1.insert(pos, 3, 77);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

在指定位置前插入指定数量的数；

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	auto pos = find(v1.begin(),v1.end(), 3);
	cout << *pos << endl;

	v1.insert(pos, v1.begin(), v1.begin() + 2);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}

	return 0;
}

在指定位置前插入一段区间；

5，erase

删除 position 位置的数据

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	auto pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
	cout << *pos << endl;
	
	v1.erase(pos);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	return 0;
}

删除某个指定位置的数据；

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };

	v1.erase(v1.begin(),v1.end()-1);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	return 0;
}

删除指定一段区间的数据；

6，swap

交换两个 vector 的数据空间

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 0,1,2,3,4 };
	vector<int> v2{ 5,6,7,8,9 };

	v1.swap(v2);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v2[i] << " ";
	}
	return 0;
}

直接交换两边的数据；

7，operator[]

像数组一样访问

这个我们已经很熟悉了；

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v1{ 0,1,2,3,4 };
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	return 0;
}

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