STL中重要容器vector总结

news2024/11/16 21:59:20

你要尽全力保护你的梦想。那些嘲笑你的人，他们必定会失败，他们想把你变成和他们一样的人。如果你有梦想的话，就要努力去实现。 ——《当幸福来敲门》

引言：

C++中STL里面的容器用法很巧妙，可以解决很多复杂的模型，比如二分查找需要自己封装一个函数，排序算法也是一样，然而STL的巧妙之处之一就是把各种排序，算法函数在底层已经封装好了，你直接调用即可，不用自己去实现。当当然，在很多地方场景是很有用的，简单方便容易实现，代码可读性高。

今天就和大家分享一下STL中重要的容器vector之一，下一篇文章分享lsit容器，也是非常重要的一个容器。

目录：

一.vector基本概念：

1.功能

2.vector与普通数组区别

3.动态扩展

二.vector的各种函数及其用法 ：

1.vector构造函数

2.vector赋值操作

3.vector容量和大小

4.vector插入和删除

5.vector数据存取

6. vector互换容器

7.vector预留空间

一.vector基本概念

1.功能：

· vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组

2.vector与普通数组区别：

不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

3.动态扩展：

并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间。

另外，vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。

二.vector的各种函数及其用法

接下来大家要上机实操了：

1.vector构造函数

功能描述：

创建vector容器

函数原型：

vector<T> v; //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector &vec); //拷贝构造函数。

示例：

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) 
{
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) 
 {
     cout << *it << " ";
 }
 cout << endl;
}

void test01()
 {
vector<int> v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
printVector(v2);
vector<int> v3(10, 100);
printVector(v3);
vector<int> v4(v3);
printVector(v4);
  }
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}

总结：vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

2.vector赋值操作

功能描述：

给vector容器进行赋值

函数原型：

vector& operator=(const vector &vec); //重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
vector<int> v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int>v2;
v2 = v1;
printVector(v2);
vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());
printVector(v3);
vector<int>v4;
v4.assign(10, 100);
printVector(v4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;

总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以

3.vector容量和大小

功能描述：

对vector容器的容量和大小操作

函数原型：

empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的个数
resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位
置。
 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新
位置。
 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

示例：

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if (v1.empty())
{
cout << "v1为空" << endl;
}
else
{
cout << "v1不为空" << endl;
cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
}
//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填
充
v1.resize(15,10);
printVector(v1);
//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
v1.resize(5);
printVector(v1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}

总结：

判断是否为空 --- empty

返回元素个数 --- size

返回容器容量 --- capacity

重新指定大小 --- resize

4.vector插入和删除

功能描述：

对vector容器进行插入、删除操作

函数原型：

push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
clear(); //删除容器中所有元素

示例：

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
vector<int> v1;
//尾插
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入
v1.insert(v1.begin(), 100);
printVector(v1);
v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
printVector(v1);
//删除
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);
//清空
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
v1.clear();
printVector(v1);
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}

总结：

尾插 --- push_back

尾删 --- pop_back

插入 --- insert (位置迭代器)

删除 --- erase （位置迭代器）

清空 --- clear

5.vector数据存取

功能描述：

对vector中的数据的存取操作

函数原型：

at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include <vector>
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;
cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}

总结：

除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以

front返回容器第一个元素

back返回容器最后一个元素

6. vector互换容器

功能描述：

实现两个容器内元素进行互换

函数原型：

swap(vec); // 将vec与本身的元素互换

示例：

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int>v2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
printVector(v2);
//互换容器
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
}
void test02()
{
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
}
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
v.resize(3);
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
//收缩内存
vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}

总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果

7.vector预留空间

功能描述：

减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型：

reserve(int len); //容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

示例：

#include <vector>
void test01()
{
vector<int> v;
//预留空间
v.reserve(100000);
int num = 0;
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
if (p != &v[0]) {
p = &v[0];
num++;
}
}
cout << "num:" << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;

总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间

2023.02.13

From：努力进大厂的新青年

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