【C++】vector 的常用接口

news2024/9/28 13:23:20

一、vector是什么❓

二、vector的使用

1、构造函数

2、修改数据

⭕️size

⭕️capacity

⭕️empty

⭕️clear

⭕️resize（重要）

⭕️reserve（重要）

3、遍历数据

⭕️operator[ ] （重要）

⭕️vector iterator

⭕️范围 for

4、增删查改

⭕️push_back

⭕️pop_back

⭕️find

⭕️insert

⭕️erase

⭕️swap

一、vector是什么❓

【vector的文本介绍】

⭕️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。
⭕️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。

二、vector的使用

vector 学习时一定要学会查看文档【vector】，vector在实际操作中非常重要，在实际中我们熟悉常见的接口就可以。在学习了string类之后，vector也是同样的学习方法。

👉️vector 的使用模板

构造一个 vector，根据所使用的构造函数版本初始化其内容。

1、构造函数

⭕️vector（）

功能：构造空的 vector 类对象，即储存空元素。默认构造，不用传参。但是需要规定元素的类型。

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

功能：构造并初始化 n 个 val。

⭕️vector (const vector& x); （重点）

功能：拷贝构造

⭕️ vector (InputIterator first, InputIterator last)

功能：使用迭代器进行初始化构造

2、修改数据

⭕️size

功能：获取 vector 的数据个数

【vector::size】

⭕️capacity

功能：获取 vector 的容量大小

【vector::capacity】

⭕️empty

功能：判断是否为空。size=0是true，否则是false；

【vector::empty】

⭕️clear

功能：清除所有数据，将 size 改为0，不改变 capacity。

【vector::clear】

⭕️resize（重要）

功能：改变 vector 的 size，可以进行初始化。【vector::resize】

将原来 size 大小调整为 n 。
如果n小于当前 size，则将当前值缩短到前n个字符，删除第n个字符以外的字符。
如果n大于当前 size，则通过在末尾插入尽可能多的字符来扩展当前内容，以达到n的大小。如果指定了c，则新元素被初始化为c的副本，否则，它们是值初始化的字符(空字符)。

⭕️reserve（重要）

功能：改变 vector 的 capacity。【vector::reserve】

将 vector 的 capacity 改为n；

如果n小于当前 capacity ，不会发生改变，capacity不变。
如果n大于当前 capacity，将 capacity 扩大为n（或者更大）。

🌟注意：

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。这个问题经常会考察，不要固化的认为，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。
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。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

3、遍历数据

⭕️operator[ ] （重要）

功能：像数组一样访问【operator[ ]】

⭕️vector iterator

1️⃣begin+end

功能：正向迭代器，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

2️⃣rbegin+rend

功能：反向迭代器，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