一、Vector容器简介
vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。
vector可以随机存取元素(支持索引值直接存取, 用[]操作符或at()方法)。
vector尾部添加或移除元素非常快速,但是在中部或头部插入元素或移除元素比较费时。
二、vector对象的默认构造
vector采用模板类实现,vector对象的默认构造形式:vector<T> vecT;
vector<int> vecInt; //一个存放int的vector容器。 vector<float> vecFloat; //一个存放float的vector容器。 vector<string> vecString; //一个存放string的vector容器。 ... //尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。 Class CA{}; vector<CA*> vecpCA; //用于存放CA对象的指针的vector容器。 vector<CA> vecCA; //用于存放CA对象的vector容器。由于容器元素的存放是按值复制的方式进行的,所以此时CA必须提供CA的拷贝构造函数,以保证CA对象间拷贝正常。
三、vector对象的带参数构造
vector(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
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
void printVector(vector<int>& v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; }
vector<int> vl;//默认构造 int arr[] = { 10, 20, 30, 40 }; vector<int> v2(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int)); vector<int> v3(v2.begin(), v2.begin()+3); vector<int> v4(v3); vector<int> v5(4,5); printVector(v2); printVector(v3); printVector(v4); printVector(v5); /* 结果: 10 20 30 40 10 20 30 10 20 30 5 5 5 5 */
四、vector的赋值
vector.assign(beg,end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
vector.assign(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
vector& operator=(const vector &vec); //重载等号操作符
vector.swap(vec); // 将vec与本身的元素互换。
int arr[] = { 10, 20, 30, 40 }; vector<int> v1(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));//默认构造 //成员方法 vector<int> v2; v2.assign(v1.begin(), v1.end()); //重载= vector<int> v3; v3 = v2; int arr1[] = { 100, 200, 300, 400 }; vector<int> v4(arr1, arr1 + sizeof(arr) / sizeof(int));//默认构造 printVector(v1); printVector(v2); printVector(v3); printVector(v4); cout << "------------------" << endl; v4.swap(v1); printVector(v1); printVector(v2); printVector(v3); printVector(v4); /* 结果: 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 100 200 300 400 ------------------ 100 200 300 400 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 */
五、vector的大小
vector.size(); //返回容器中元素的个数
vector.empty(); //判断容器是否为空
vector.resize(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。
vector.resize(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。
capacity();//容器的容量
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。
int arr1[] = { 100, 200, 300, 400 }; vector<int> v4(arr1, arr1 + sizeof(arr1) / sizeof(int));//默认构造 cout << "size:" << v4.size() << endl; if (v4.empty()) { cout << "空!" << endl; } else { cout << "不空!" << endl; } printVector(v4); v4.resize(2); printVector(v4); v4.resize(6); printVector(v4); v4.resize(8, 1); printVector(v4); for (int i = 0; i < 10000; i++) { v4.push_back(i); } cout << "size:" << v4.size() << endl; cout << "容量:" << v4.capacity() << endl;//容量不一定等于size /* 结果: size:4 不空! 100 200 300 400 100 200 100 200 0 0 0 0 100 200 0 0 0 0 1 1 size:10008 容量:12138 */
六、vector末尾的添加移除操作
vector.push_back(); //在容器尾部加入一个元素
vector.pop_back();; //移除容器中最后一个元素
int arr1[] = { 100, 200, 300, 400 }; vector<int> v1(arr1, arr1 + sizeof(arr1) / sizeof(int));//默认构造 v1.push_back(500); v1.push_back(600); v1.push_back(700); v1.pop_back(); printVector(v1); /* 结果: 100 200 300 400 500 600100 200 300 400 500 600 */
七、vector的数据存取
vector.at(int idx); //返回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range异常。
vector[int idx];//返回索引idx所指的数据,越界时,运行直接报错
vector.front();//返回容器中第一个数据元素
vector.back();//返回容器中最后一个数据元素
int arr1[] = { 100, 200, 300, 400 }; vector<int> v4(arr1, arr1 + sizeof(arr1) / sizeof(int));//默认构造 //区别: at抛异常 []不抛异常 for (int i = 0; i < v4.size(); i++) { cout << v4[i] << " "; } cout << endl; for (int i = 0; i < v4.size(); i++) { cout << v4.at(i) << " "; } cout << endl; cout << "front:" << v4.front() << endl; cout << "back:" << v4.back() << endl; /* 结果: 100 200 300 400 100 200 300 400 front:100 back:400 */
八、vector的插入和删除
vector.insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
vector.insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
vector.insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
vector.clear(); //移除容器的所有数据
vector.erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
vector.erase(pos); //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
vector<int> v; v.push_back(10); v.push_back(20); //头插法 v.insert(v.begin(), 30); v.insert(v.end(), 40); v.insert(v.begin() + 2, 100); //vector支持随机访问 //支持数组下标,一般都支持随机访问 //迭代器可以直接+2 +3 -2 -5操作 printVector(v); //删除 v.erase(v.begin()); printVector(v); v.erase(v.begin() + 1, v.end()); printVector(v); v.clear(); cout << "size:" << v.size() << endl; /* 结果: 30 10 100 20 40 10 100 20 40 10 size:0 */
九、巧用swap,收缩内存空间
vector<T>(x).swap(x); //其中,x 指当前要操作的容器,T 为该容器存储元素的类型。
//vector添加元素 他会自动增长 你删除元素时候,不会自动减少 vector<int> v; for (int i = 0; i < 100000; i++) { v.push_back(i); } cout << "size:" << v.size() << endl; cout << "capacity:" << v.capacity() << endl; v.resize(10); cout << "--------------" << endl; cout << "size:" << v.size() << endl; cout << "capacity:" << v.capacity() << endl; //收缩空间 vector<int>(v).swap(v); cout << "--------------" << endl; cout << "size:" << v.size() << endl; cout << "capacity:" << v.capacity() << endl; /* 结果: size:100000 capacity:138255 -------------- size:10 capacity:138255 -------------- size:10 capacity:10 */
十、reserve 预留空间
vector的reserve增加了vector的capacity,但是它的size没有改变!而resize改变了vector的capacity同时也增加了它的size!
原因如下:
- reserve是容器预留空间,但在空间内不真正创建元素对象,所以在没有添加新的对象之前,不能引用容器内的元素。加入新的元素时,要调用push_back()/insert()函数。
- resize是改变容器的大小,且在创建对象,因此,调用这个函数之后,就可以引用容器内的对象了,因此当加入新的元素时,用operator[]操作符,或者用迭代器来引用元素对象。此时再调用push_back()函数,是加在这个新的空间后面的。
int num = 0; int* address = NULL; vector<int> v; v.reserve(100000); for (int i = 0; i < 100000; i++) { v.push_back(i); if (address != &(v[0])) { address = &(v[0]); num++; } } cout << "num:" << num << endl;//申请num次空间 /* 结果: num:1 */
如果一个vector使用默认的capacity,那么在push_back操作的时候,会根据添加元素的数量,动态的自动分配空间,2^n递增;如果声明vector的时候,显式的使用capacity(size_type n)来指定vector的容量,那么在push_back的过程中(元素数量不超过n),vector不会自动分配空间,提高程序效率。