vector容器 [上]

news2024/11/18 18:46:30

目录

一、 对于vector的介绍

二、vector的定义

0x01 无参构造

 0x02 构造并初始化n个val

 0x03 使用迭代器进行初始化构造

0x04 拷贝构造  

 0x05 比较

 三、 vector的遍历

0x01 push_back()

0x02 operator[] 和at()

0x03 遍历  

 四、vector 容量空间

 0x01 max_size : 返回vector可以容量的最大元素数

 0x02 reserve : 容量改变

 0x03 resize :改变个数

 五、vector的增删改查

0x01 assign()

 0x02 vector查找find()方法

0x03 Insert()

 0x04 erase() 删除

 0x05 clear()


一、 对于vector的介绍

参考: https://cplusplus.com/reference/vector/vector/

该网站的对于vector的中文介绍:
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（deques, lists and forward_lists）,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lists 和 forward_lists统一的迭代器和引用更好。简而言之,vector是标准库所定义的一个容器,它是一个可以存放任意类型的动态数组

二、vector的定义

构造函数(constructor)声明:

0x01 无参构造

vector<int> x1;//只定义,但是没有进行初始化

 0x02 构造并初始化n个val

vector<int> x2(5,4);//构造并初始化为5个4

 0x03 使用迭代器进行初始化构造

vector<int> x3(++x2.begin(),--x2.end());//去掉一头一尾

0x04 拷贝构造  

vector<int> x4(x3);//拷贝构造

 0x05 比较

string s1("hello world"); vector<char> x5(s1.begin(),s1.end());

 此时我们会想,上面的vector<char> 类型是否能替代string呢?

当然不能
角度一:string 的末尾带有'\0',但是从上图来看vector<char>并没有带'\0'

角度二:string的接口,vector是否都有,从https://cplusplus.com/中参考,string所拥有的接口,vector并不是都有

 三、 vector的遍历

0x01 push_back()

vector<int> x1;
x1.push_back(1);//尾插
x1.push_back(2);
x1.push_back(3);

0x02 operator[] 和at()

operator[]:

vector<int> x2;
x2.push_back(1);
x2.push_back(2);
x2.push_back(3);
x2.resize(1);
x2[2];

 operator[]当越界的时候会进行断言

 at():

vector<int> x2;
x2.push_back(1);
x2.push_back(2);
x2.push_back(3);
x2.resize(1);
x2.at(2);

 at()当越界的时候会进行抛异常

0x03 遍历  

vector的遍历主要有3种方式:

 方式一: for循环

for (size_t i = 0;i < x1.size();i++)
{
	x1[i] += 1;
	cout << x1[i] << " ";
}
cout << endl;

方式二: 迭代器

vector<int>::iterator it = x1.begin();//内嵌类型
while (it != x1.end())
{
	*it -= 1;
	cout << *it << " ";
	++it;
}
cout << endl;

方式三:范围for

for (auto e: x1)
{
	cout << e << " ";
}
cout << endl;

上面三种遍历方式所得结果如下:
其次,我们可以知道的是原生指针就是一个天然的迭代器,数组支持范围for,那么就会被替换成指针

 四、vector 容量空间

vector的容量空间主要学习一下5个接口:

 0x01 max_size : 返回vector可以容量的最大元素数

vector<char> x1;
cout << x1.max_size() << endl;
vector<int> x2;
cout << x2.max_size() << endl;

 0x02 reserve : 容量改变

vector<int> x1;
x1.reserve(100);//将x1的容量变为了100,但并没有进行初始化

 0x03 resize :改变个数

 vector<int> x2;
x2.resize(100);//改变个数并进行初始化,初始化值(第二个参数)也可以自己定义

 并且如果改变的个数比当前个数小,也可以进行删除,但是其容量一般不会进行缩小:

vector<int> x2;
x2.push_back(1);
x2.push_back(2);
x2.push_back(3);//当前个数为3
x2.resize(1);//通过改变变为了1

 五、vector的增删改查

0x01 assign()

介绍:将新内容指定给vector,替换其当前内容,并相应地修改其大小

vector<int> x1;
x1.push_back(1);
x1.push_back(2);
x1.push_back(3);
x1.assign(5,5);

 0x02 vector查找find()方法

为什么vector中没有find(),因为如果有find(),那么应该也是从头找到尾,其复杂度应该是o(n)如果一定想用find()方法查找的话可以去<algorithm>库中使用,头文件是#include<algorithm>

 该find()方法的参数分别是左右区间,左闭右开include<algorithm>

int main()
{
	vector<int> x1;
	x1.push_back(1);
	x1.push_back(2);
	x1.push_back(3);
	//vector<int>::iterator it =  find(x1.begin(),x1.end(),2);
	//也可以用auto 进行推导
	auto it = find(x1.begin(), x1.end(), 2);
	if (it != x1.end())
	{
		cout << "找到了" << endl;
	}
}

0x03 Insert()

//用Insert()进行头插
int main()
{
	vector<int> x1;
	x1.push_back(1);
	x1.push_back(2);
	x1.push_back(3);
	for (auto e: x1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	x1.insert(x1.begin(),4);
	for (auto e : x1)
	{
		cout << e <<" ";
	}
	cout << endl;
}

//在find()位置进行插入
int main()
{
	vector<int> x1;
	x1.push_back(1);
	x1.push_back(2);
	x1.push_back(3);
	for (auto e : x1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	auto it = find(x1.begin(), x1.end(), 2);
	if (it != x1.end())
	{
		cout << "找到了" << endl;
		x1.insert(it,4);
	}
	for (auto e : x1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

 0x04 erase() 删除

int main()
{
	vector<int> x1;
	x1.push_back(1);
	x1.push_back(2);
	x1.push_back(3);
	//先进行寻找
	vector<int>::iterator it = find(x1.begin(),x1.end(),3);
	//要进行判断,如果没有找到,那么it位置应该在end()位置,没有这个值就会出现问题
	if (it != x1.end())
	{
		x1.erase(it);
	}
}

 如果没有找到要找的值,并且没有进行if判断,即让it位置在end()位置时:

int main()
{
	vector<int> x1;
	x1.push_back(1);
	x1.push_back(2);
	x1.push_back(3);
	//先进行寻找
	vector<int>::iterator it = find(x1.begin(),x1.end(),300);
	x1.erase(it);
}

 0x05 clear()

介绍:从向量中删除所有元素(已销毁),即清除个数,但是容量不会改变

int main()
{
	vector<int> x1;
	x1.push_back(1);
	x1.push_back(2);
	x1.push_back(3);
	for (auto e : x1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	x1.clear();
	for (auto e : x1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

 显示结果如下:

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