C++:vector的介绍及使用

news2024/11/19 17:24:34

✨✨✨学习的道路很枯燥，希望我们能并肩走下来!

文章目录

前言

一、vector的介绍

二、vector的使用

2.1.构造和赋值重载（Member functions）

2.2 vector iterator 的使用

2.3 vector 空间增长问题

2.4 vector 增删查改

三 sort

四 vector和string的区别

总结

前言

本篇详细介绍了vector的介绍及使用，让使用者了解vector，而不是仅仅停留在表面，更好的模拟，为了更好的使用. 文章可能出现错误，如有请在评论区指正，让我们一起交流，共同进步！

一、vector的介绍

vector的文档介绍

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的使用

2.1.构造和赋值重载（Member functions）

我们用test1（）来展示用法

void Print(vector<int> v)
{
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test1()
{
	//无参构造
	vector<int> v1;
	Print(v1);
	//有参构造，构造并初始化n个val
	vector<int> v2(5, 2);
	Print(v2);
	//有参构造，n个位置调用T类型的默认构造
	vector<int> v3(5);
	Print(v3);
	//拷贝构造
	vector<int> v4(v3);
	Print(v4);
	//使用迭代器进行初始化构造(传string的迭代器区间)
	string s("hello world");
	vector<int> v5(s.begin(), s.end());
	Print(v5);
	//使用迭代器进行初始化构造(传vctor的迭代器区间)
	vector<int> v6(v5.begin(), v5.end());
	Print(v6);
	//赋值重载
	v1 = v6;
	Print(v1);
	//特殊的赋值方式
	vector<int> v7{ 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	Print(v7);
}

虽然构造函数的本质是为了自定义类型而生的，但是因为有了模版的存在，在有些时候必须支持内置类型的默认构造

更好兼容的模板

PS：C++11新增可变参数列表（即v7

Initializer_list是类模板

（里面两个指针，一个指向开头，一个指向结尾

在C++11中 {}，新增一切皆可用花括号初始化

本意是好的，但在使用过程中，我们尽量用易于理解的写法

2.2 vector iterator 的使用

iterator的使用	接口说明
begin + end（重点）	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
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_iterato

同我们之前讲述的string基本相同，故不再多言

2.3 vector 空间增长问题

这里和之前string的没什么差异

PS：

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。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。

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。

3.resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。

2.4 vector 增删查改

Vector里面并没有提供find，但是算法库里有一个find是迭代器区间版本，也就是说算法库里的find支持给STL所有容器使用，体现了复用的价值

三 sort

Sort是一个函数模板，传的是容器的迭代器（只支持随机迭代器，迭代器功能分为3种，一种是单向（比如单链表），一种是双向（双向链表），一种是随机（Vector和String），支持随机迭代器的一般都是支持下标访问的，名字会暗示你要传什么样的迭代器。比如sort，一般只支持随机迭代器，而reverse一般支持双向迭代器，但是随机迭代器也是可以的，也就是说他们之间的关系是：单向支持双向和随机，双向支持随机，随机谁也不能支持

默认升序，传可调用对象可降序

浅浅介绍仿函数，仿函数是对象，（greater和less

Greater支持两个数的比较

可通过greater实现降序

void test()
{
	vector<int> v1{3,4,10,11,31,43,5464,4242432,22,3213};
	Print(v1);
	//升序
	sort(v1.begin(), v1.end(),less<int>());
	Print(v1);
	//逆序
	sort(v1.begin(), v1.end(), greater<int>());
	Print(v1);
}