C++学习 --- STL常用容器之vector容器
2、vector 容器
2.1、vector 基本概念
功能：vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
vector和普通数组区别：
不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展
动态扩展：
并不是在原空间之后续接新空间（无法保证之后的空间是否有人在用），而是找更大的内存空间（根据自己的算法看需要多大空间），然后将原数据拷贝新空间，释放原空间。
vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器（可以跳跃式访问，最强大的迭代器）。
2.2、vector 构造函数
功能描述：创建vector容器
#include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std; /* 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，前闭后开 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> &v1) { for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << (*it) << " "; } cout << endl; } //vector容器构造 void test01() { //默认构造 无参构造 vector<int> v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } printVector(v1); //2.通过区间的方式进行构造 vector<int>v2(v1.begin(), v1.end()); printVector(v2); //3.n个elem方式构造 vector<int> v3(10, 100); printVector(v3); //4.拷贝构造 vector<int> v4(v3); printVector(v4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
2.3、vector 赋值操作
功能描述：给vector容器进行赋值
#include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std; /* 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 */ void printVector(vector<int> &v1) { for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //vector赋值 //vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以 void test01() { vector<int> v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } printVector(v1); //赋值 vector<int> v2; v2 = v1; printVector(v2); //assign vector<int> v3; v3.assign(v1.begin(), v1.end()); printVector(v3); //n个elem方式赋值 vector<int> v4; v4.assign(10, 100); printVector(v4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
2.4、vector 容量和大小
功能描述：对vector容器的容量和大小操作。
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; /* 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(int num); */ void printVector(vector<int> &v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //vector 容器的容量和大小操作 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 的容量为：" << v1.capacity() << endl; cout << "v1 的大小为：" << v1.size() << endl; } //重新指定大小 //利用重载版本，可以指定默认填充值，参数2 v1.resize(15,100); //如果重新指定比原来长了，默认用0填充 printVector(v1); v1.resize(5); //如果重新指定比原来短了，超出部分会截断 printVector(v1); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
2.5、vector 插入和删除
功能描述：
对vector容器进行插入、删除操作
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; /* -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(); //删除元素中所有元素 */ void printVector(vector<int> &v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //vector容器的插入和删除 void test01() { vector<int> v1; //尾插法 v1.push_back(10); v1.push_back(20); v1.push_back(30); v1.push_back(40); v1.push_back(50); v1.push_back(60); printVector(v1); //尾删 v1.pop_back(); printVector(v1); //插入,第一个参数是迭代器 v1.insert(v1.begin(),100); printVector(v1); v1.insert(v1.begin(), 2, 5000); printVector(v1); //删除 参数是迭代器 v1.erase(v1.begin()); printVector(v1); //清空，从头到尾都删除 //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
2.6、vector 数据存取
功能描述：对vector中的数据的存取操作
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; /* 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 */ //vector容器的数据存取 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; //利用at 方式访问元素 for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { cout << v1.at(i) << " "; } cout << endl; //返回第一个元素 cout << "第一个元素为：" << v1.front() << endl; //获取最后一个元素 cout << "最后一个元素为：" << v1.back() << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
2.7、vector 互换容器
功能描述：实现两个容器内元素进行互换
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; /* swap(vec); //将vec与本身的元素互换 */ void printVector(vector<int> &v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //vector容器的互换 //1.基本的使用 void test01() { vector<int> v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } //准备两个容器交换 cout << "交换前:" << endl; printVector(v1); vector<int> v2; for (int i = 10; i > 0; i--) { v2.push_back(i); } printVector(v2); //两个容器交换 cout << "交换后:" << endl; v1.swap(v2); printVector(v1); printVector(v2); } //2.实际的用途 //巧用swap 可以收缩内存空间 void test02() { vector<int> v; for (int i = 0; i < 100000; i++) { v.push_back(i); } cout << "v的容量：" << v.capacity() << endl;//容量 138255 cout << "v的大小：" << v.size() << endl;//大小 100000 //重新指定大小 v.resize(3); cout << "v的容量：" << v.capacity() << endl;//容量 还是 138255 cout << "v的大小：" << v.size() << endl; // 大小 3 //巧用swap收缩内存,不会浪费内存 vector<int>(v).swap(v); cout << "v的容量：" << v.capacity() << endl; //容量 3 cout << "v的大小：" << v.size() << endl; // 大小 3 } int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
解析：vector<int>(v).swap(v);
容器v指向13万量级的空间
当作resize操作的时候，直接大小变为3，容量还是13万 ，后面的空间全都浪费了
当 vector<int>(v).swap(v);操作之后，大小变为3，容量是3。
分三个部分：
-
vector<int>(v) 是匿名对象，利用v创建了一个新的对象：用拷贝构造函数来创建一个新的对象，新的对象没有名称 ，即按照v目前所用的个数来初始化匿名对象的大小。即大小，容量分配都是3.
-
swap(v) 容器交换。一开始匿名对象的容量和大小都是3，而v的大小是3，容量是13万。vector<int>(v).swap(v);进行了容器之间的交换：v的容量和大小都是3，而匿名对象的大小是3，容量是13万。
-
匿名对象特点：当vector<int>(v).swap(v);执行完后，编译器发现它是一个匿名对象，马上把这行代码对应的匿名对象的空间回收了，现在只剩下v容量是3大小是3。利用swap实现了收缩内存的效果。
2.8、vector 预留空间
功能描述：vector在动态扩展容量时的扩展次数
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; /* reserve(int len); //容器预留len个元素长度，预留位置没初始化，元素不可访问 */ //vector容器 预留空间 void test01() { vector<int> v; //利用reserve预留空间,开辟1次数 v.reserve(100000); int num = 0; //统计开辟的次数 int * p = NULL; for (int i = 0; i < 100000; i++) { v.push_back(i); if (p != &v[0]) { //首地址更换过 p = &v[0]; //更新首地址 num++; } } //10万个空间，重新开辟了30次内存才放置完成。利用reserve预留空间，开辟一次即可。 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。
