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第3章:vector容器

3.1 vector容器简介     

3.2 vector容器函数成员

3.3 vector构造函数

3.4 vector常用赋值操作

3.5 vector大小操作 

3.6 vector数据存取操作

3.7 vector插入和删除操作


第3章:vector容器

3.1 vector容器简介     

        vector 容器是 STL 中最常用的容器之一,它和 array 容器非常类似,都可以看做是对 C++ 普通数组的“升级版”。不同之处在于,array 实现的是静态数组(容量固定的数组),而 vector 实现的是一个动态数组,即可以进行元素的插入和删除,在此过程中,vector 会动态调整所占用的内存空间,整个过程无需人工干预。

        vector 常被称为向量容器,因为该容器擅长在尾部插入或删除元素,在常量时间内就可以完成,时间复杂度为O(1);而对于在容器头部或者中部插入或删除元素,则花费时间要长一些(移动元素需要耗费时间),时间复杂度为线性阶O(n)。 

 

3.2 vector容器函数成员

函数成员

函数功能

begin()

返回指向容器中第一个元素的迭代器。

end()

返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器,通常和 begin() 结合使用。

rbegin()

返回指向最后一个元素的迭代器。

rend()

返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。

cbegin()

和 begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。

cend()

和 end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。

crbegin()

和 rbegin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。

crend()

和 rend() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。

size()

返回实际元素个数。

max_size()

返回元素个数的最大值。这通常是一个很大的值,一般是 232-1,所以我们很少会用到这个函数。

resize()

改变实际元素的个数。

capacity()

返回当前容量。

empty()

判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。

reserve()

增加容器的容量。

shrink _to_fit()

将内存减少到等于当前元素实际所使用的大小。

operator[ ]

重载了 [ ] 运算符,可以向访问数组中元素那样,通过下标即可访问甚至修改 vector 容器中的元素。

at()

使用经过边界检查的索引访问元素。

front()

返回第一个元素的引用。

back()

返回最后一个元素的引用。

data()

返回指向容器中第一个元素的指针。

assign()

用新元素替换原有内容。

push_back()

在序列的尾部添加一个元素。

pop_back()

移出序列尾部的元素。

insert()

在指定的位置插入一个或多个元素。

erase()

移出一个元素或一段元素。

clear()

移出所有的元素,容器大小变为 0。

swap()

交换两个容器的所有元素。

emplace()

在指定的位置直接生成一个元素。

emplace_back()

在序列尾部生成一个元素。

 

3.3 vector构造函数

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 <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void Print(const vector<int>& v)
{
	for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
	{
		cout << *i << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test()
{
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	Print(v1);

	//通过区间方式进行构造
	vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
	Print(v2);

	//n个elem方式构造
	vector<int> v3(10, 100);
	Print(v3);

	//拷贝构造
	vector<int> v4(v3); 
	Print(v4);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

 

3.4 vector常用赋值操作

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。
vector& operator=(const vector  &vec);    //重载等号操作符
swap(vec);    // 将vec与本身的元素互换。

        示例:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void Print(vector<int>& v)
{
	for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
	{
		cout << *i << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test()
{
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	Print(v1);

	//赋值操作 =
	vector<int> v2;
	v2 = v1;
	Print(v2);

	//assign方法
	vector<int> v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());
	Print(v3);

	//assign(n,elem)
	vector<int>v4;
	v4.assign(5, 100);
	Print(v4);

}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

 

3.5 vector大小操作 

size();    //返回容器中元素的个数
empty();    //判断容器是否为空
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。
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

        示例:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void Print(vector<int>& v)
{
	for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
	{
		cout << *i << " " ;
	}
    cout << endl;
}

void test()
{
	// 容器的大小
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	cout << "容器的大小" << v1.size() << endl;
	cout << "容器的容量" << v1.capacity() << endl;
	cout << "容器是否为空" << v1.empty() << endl;

    //resize改变容器大小
    v.resize(20);
    cout << ""容器的容量" " << v.capacity() << endl;
    cout << "容器的大小" << v.size() << endl;

	v1.reserve(20);
	int num = 0;
	int prev = v1.capacity();
	for (int i = 0; i < 30; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		if (prev != v1.capacity())
		{
			prev = v1.capacity();
			num++;
			cout << prev << endl;
		}
	}
	cout << "扩容的次数:" << num << endl;
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

3.6 vector数据存取操作

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。
operator[];    //返回索引idx所指的数据,越界时,运行直接报错
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 <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void Print(vector<int>& v)
{
	for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
	{
		cout << *i << " " << endl;
	}
}

void test()
{
	//对vector的数据提取
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		v1.push_back(i + 1);
	}
	Print(v1);

	//拿到第一个元素
	cout << "vector的第一个元素 = " << v1.front() << endl;
	//拿到最后一个元素
	cout << "vector的最后一个元素 = " << v1.back() << endl;

	//第一种方式at.()
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1.at(i) << " " << endl;
	}

	//第二种方式 []
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
		cout << v1[i] << " " << endl;
	}
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

3.7 vector插入和删除操作

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

        示例:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void Print(vector<int>& v)
{
	for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
	{
		cout << *i << " " ;
	}
	cout << endl;
}

void test()
{
	vector<int>v1;

	//尾插
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	Print(v1);

	//insert随机插入一个值
	v1.insert(v1.begin(), 15);
	Print(v1);

	//insert随机插入一个区间的值
	v1.insert(v1.begin(), v1.begin() + 1, v1.end());
	Print(v1);

	//尾删
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		v1.pop_back();
	}
	Print(v1);

	//删除当前迭代器所指的位置
	v1.erase(v1.end() - 1);
	Print(v1);

	//删除当前迭代器所指向的区间
	v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 2);
	Print(v1);

	//清空
	v1.clear();
	Print(v1);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}