[LeetCode刷题笔记] C++ vector常用操作
在[1]对常用的STL容器进行了概览，笔者在刷题过程中经常需要查询一些STL容器的函数，实为不便，因此在此对STL容器中常用的操作进行笔记。
std::vector是一种线性数组，每个元素的数据类型都相同，不过和一般的静态的数组不同的是，其允许通过插入元素，删除元素实现所谓的动态数组，是常用的数据结构，类似于python中的列表list。
其涉及到的常用操作有几大类：
- 初始化操作，涉及到初始化数组时候的一些操作。
- 检索index，对指定位置的元素进行读取或者修改。
- 插入元素，在某个指定位置或者某个位置区间插入特定的元素。
- 删除元素，在某个特定的位置或者区间删除元素。
- 遍历元素，属于检索元素的一种，不过其操作具有一般性，因此特地拿出来讨论。
- 其他操作，包括对元素进行排序
sort，检查是否有特定元素等。
接下来进行概览和举例说明。
PS： vector.begin()指向vector的第一个元素的位置，vector.end()指向vector的最后一个元素的后一个位置。
1. 初始化操作
vector的构造函数为：
template < class T, class Alloc = allocator<T> > class vector; // generic template
可以用vector<data_type> 选择元素的数据类型。一般有如下几种常用的初始化方式：
vector<int> first; // 空的vector，只是一个列表的头，里面没有元素
vector<int> second (4, 100); // 初始化一个具有4个元素的vector，每个元素的值都是100
vector<int> third (second.begin(), second.end()); // 通过其他vector的迭代器的方式，进行拷贝复制初始化
vector<int> fourth (third); // 直接对其他vector的拷贝复制
int myints[] = {16, 2, 77};
vector<int> fifth (myints, myints+sizeof(myints) / sizeof(int)); // 将数组转化成vector，需要提供的是数组的首地址和地址偏移。
vector<int> sixth = {1,5,4,6}; // 指定内容进行构造，内容为1,5,4,6的vector
在作为函数返回或者传参数时，可以进行匿名的构造，也就是不需要给予变量名字，如：
return vector<int>(); // 此时返回的就是空的vector
return vector<int>{1,4,5}; // 此时返回的是{1,4,5}
foo(vector<int>{1,4,5})
也可以实现多重vector
vector< vector<int> > vars;
// 二维vector的初始化
int size = 10;
vector<vector<int>> vars(size, vector<int>(size, 0)); // （size,size）的矩阵，元素全部是0
2. 索引元素
索引其元素和索引一般的数组元素相似
vector<int> first = {1,3,4,5,6};
first[1]; // 直接索引
first[1] = 0; //直接可以修改
first.at(1) = 0; // 也可以通过函数索引
*(first.begin()+3); // 也可以通过对迭代器取值得到，而且可以提供偏移比如+3.
first.back(); // 获取vector的最后一个元素
3. 遍历元素
遍历元素可以通过以下方式进行：
- 采用迭代器
vector<int> vars = {1,3,5,6,7,8};
for (vector<int>::iterator it = vars.begin(); it != vars.end(); ++it){
*it = 10; // 遍历每一个元素
}
通过对迭代器进行加减可以实现遍历某一区间的元素：
vector<int> vars = {1,3,5,6,7,8};
for (vector<int>::iterator it = vars.begin()+1; it != vars.end()-1; ++it){
*it = 10; // 遍历每一个元素
}
当然如果你用auto关键字，你也可以这样：
vector<int> vars = {1,3,5,6,7,8};
for (auto it = vars.begin(); it != vars.end(); ++it){
*it = 10; // 遍历每一个元素
}
vector<int> vars = {1,3,5,6,7,8};
for (auto &v:vars)
cout << v << endl;
这种方法对于遍历所有元素很方便
- 用索引的方式遍历，这种方式是最直接的
vector<int> vars = {1,3,5,6,7,8};
int vsize = vars.size();
for (int i = 0; i < vsize: ++i){
vars[i];
}
4. 插入元素操作
对于线性的vector来说，如果是在最后一个位置添加一个元素，类似于python中的list.append()，那么可以：
vector<int> vars ;
vars.push_back(10);
如果是需要在中间的某个位置插入元素，用insert():
vector<int> vars = {1,2,3,4,5};
vars.insert(vars.begin(), 100); // 插入单个元素，在vars的第0元素位置插入100，位置用迭代器表示
vars.insert(vars.begin(), 2, 100); // 插入多个相同的元素，此处插入2个100
vector<int> cop = {6,7,8};
vars.insert(vars.end(), cop.begin(), cop.end()); // 也可以进行vector之间的拼接
5. 删除元素
vector<int> vars = {1,2,3,4,5,6};
vars.pop_back(); // 弹出最后一个元素，注意只是弹出，不返回其值，用vector.back()返回其值
vars.clear(); // 清空vector
auto iter = vars.erase(vars.begin()+1);
// 删除单个元素，指定迭代器，删除后vector的大小减1，但是容量不变。
// 其返回一个迭代器，指向被删除元素后的第一个元素。
auto iter = vars.erase(vars.begin(), vars.begin()+2); // 删除一个范围内的值，指定开头，结尾的迭代器即可。
其中在algorithm头文件中提供了remove操作，其本质是对vector中的值进行匹配，如果匹配到了，则移到vector的末端。
例如
std::vector<std::string> words { "one", "none","some", "all”, "none", "most","many"};
auto iter = std::remove(std::begin(words), std::end(words), "none");
此处第二句将会匹配words中的字符串none，并且检查其后一个元素，如果是不符合none的，则把它前移，覆盖掉前一个的none，就结果而言，vector中的最后的若干个元素都变成了none，因此这里的remove并不是实质上的移除，而是移到了末尾的位置，并且将其设为了空字符串。如果此时用vector.size()我们会发现其大小并没有改变。
为了释放最后的无用的空间，我们结合erase，有：
words.erase(iter, words.end()); // 此处的iter是由remove返回的迭代器
6. 其他操作
其他常见的操作有sort排序，max_element求最大值, min_element求最小值, find查找值,swap交换值,distance查找值的位置等函数，这些函数在头文件<algorithm>中。
sort排序
vector<int> vars = {2,4,1,6,7,3,9};
sort(vars.begin(), vars.end()); // 默认是升序排列，输出如 1,2,3,4,6,7,9
// 也可以指定特定的排序函数，取代默认的升序排序，甚至可以对非数值类型的数据结构进行排序。
bool sortFunc(const int &num1, const int &num2) {
return num1 > num2 ; // 降序排序
// return num1 < num2; 升序排序
// 返回为true的将会放置于之前，false的元素为之后
}
sort(vars.begin(), vars.end(), sortFunc);
max_element,min_element
vector<int> vars = {2,4,1,6,7,3,9};
auto iter = max_element(vars.begin(), vars.end()); // 返回的是迭代器，指向的是最大值的位置，需要取值的话加*取值。
int max_value = *iter;
auto iter = min_element(vars.begin(), vars.end()); // 返回的是迭代器，指向的是最小值的位置，需要取值的话加*取值。
int min_value = *iter;
通过指定特定比较函数，可以实现不同数据结构的比较，如：
struct node {
int x, y;
};
bool cmp1(node a, node b) {
return a.x > b.x;
}
vector<node> v1(3);
node max_node = *max_element(v1.begin(), v1.end(), cmp1);
find查找值的位置
此函数返回第一个匹配指定值的数据的位置。
vector<int> vars = {1,2,3,4,5,6};
int myints[] = {1,2,3,4,5,6};
int *p = find(myints, myints+6, 5); // 查找数值5的位置，如果找到了返回其位置的指针，否则将指向最后一个元素的下一个元素的位置，如
if (p != myints+6)
cout << "found in myints at location :" << p-myints << endl;
else
cout << "element not found in the arrays" << endl;
// 同样的，对于vector也是适用的
vector<int>::iterator iter = find(vars.begin(), vars.end(), 5);
if (iter != iter.end())
cout << "found in myints at location :" << iter-vars.begin() << endl;
else
cout << "element not found in the arrays" << endl;
distance求距离
求指定的迭代器之间的元素距离，类似于指针地址详见，该函数在头文件<iterator>，如：
vector<int> vars = {1,2,3,4,5,6};
vector<int>::iterator iter = find(vars.begin(), vars.end(), 5);
cout << distance(vars.begin(), iter) << endl; // 类似于 iter-vars.begin()
Reference
[1]. https://blog.csdn.net/LoseInVain/article/details/104189784
