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- vector的介绍及使用
前面我们学习了string，我们在学vector可以结合之前的理解，所以我们vector就不详细介绍了。
vector的介绍及使用
- 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。
vector是有向量的意思，C++和Java都有vector，底层其实就是动态增长的顺序表，我们发现vector和string的接口设计非常相似。
遍历:
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
void test_vesctor1()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
{
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
test_vesctor1();
return 0;
}
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
如果n大于当前vector的capacity，那么会引起空间增长到n，如果n小于capacity，比当前的容量小时，不缩容，简单理解为以空间换时间。
void test_vesctor2()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
cout << v.capacity() << endl;
v.reserve(10);
cout << v.capacity() << endl;
v.reserve(4);
cout << v.capacity() << endl;
}
int main()
{
test_vesctor2();
return 0;
}
6
10
10
日常生活种用resize都是对一个空的vector来进行resize。
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。resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。
vector增容：
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';
}
}
}
int main()
{
TestVectorExpand();
return 0;
}
下面调用的两个size是一样的。
void Func(const vector<int>& v)
{
v.size();
}
void test_vector()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.size();
Func(v);
}
在Func中只读不写，在下面的test_vector中可读可写。
void Func(const vector<int>& v)
{
v.size();
v[0];
//v[0]++;
}
void test_vector()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.size();
v[0];
v[0]++;
Func(v);
}
成员函数是否加const根据下面规则：
1、如果是只读的接口函数，提供const即可。
2、遇到只写的接口函数，不能加cost。比如： push_back()。
3、可读可写的接口函数，写const + 非const。比如：operator[]。
operator[]和at有同一功能，区别是：operator[]是用断言检查的，
at是一个成员函数，它出错报的是异常，
断言就终止了，异常我们可以捕获，断言在release不起作用的，而我们希望的是在debug阶段就找出问题。它俩区别就是在越界的时候。
void test_vector()
{
vector<int> v;
v.reserve(10);
for (size_t i = 0; i < 10; ++i)
{
v.at(i) = i;
}
}
int main()
{
try
{
test_vector();
}
catch (const exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}
invalid vector subscript
我们平时还是喜欢用operator[]。
assign是一种赋值，用n个val赋值给vector，之前的值就被覆盖掉了。
void test_vector()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
v.assign(10, 1);
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
/// ///
vector<int> v1;
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v.assign(v1.begin(), v1.end());
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
/// ///
string str("hello world");
v.assign(str.begin(), str.end());
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
try
{
test_vector();
}
catch (const exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}
1 2 3
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
10 20 30
104 101 108 108 111 32 119 111 114 108 100
想要头插一个数据：
find单独写成一个类模板的算法是为了复用，所有的容器都可以使用。
void test_vector()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.insert(v.begin(), 4);
v.insert(v.begin()+2, 4);
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (it != v.end())
{
v.insert(it, 30);
}
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
try
{
test_vector();
}
catch (const exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}
4 1 4 2 30 3
下面的接口通常都不会去动capacity，最多动一下size。
void test_vector()
{
vector<int> v;
v.reserve(10);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
v.reserve(5);
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
v.resize(3);
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
}
int main()
{
try
{
test_vector();
}
catch (const exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}
5
10
5
10
3
10
这种设计理念：不动空间，不缩容。释放空间由于内存管理的一些原因，不允许分段释放，只能整体释放。空间换时间。
