8、泛型程序设计与c++标准模板库2.2向量容器

向量容器属于顺序容器，用于容纳不定长线性序列（即线性群体），提供对序列的快速随机访问（也称直接访问）。这一点与c++语言支持的基本数组类型相同，但基本数据类型不是面向对象的。而面向对象的向量是动态结构，他的大小不固定，可以在程序运行时增加或减少。

向量容器可以用来实现队列、栈、列表和其他更加复杂的结构，事实上，向量容器可以用来实习那其他所有容器。使用向量容器之前必须包含头文件vector。

1、向量容器的构造和析构函数

容器类库中的向量容器包含有4中构造函数：

vectot();//默认构造函数，它创建大小为零的向量容器。

vector(size_type n,const T&value=T());//初始化了大小为n的向量，第二个参数是每个对象的初始值，默认为T（）构造的对象。

vector(const vector &x);//拷贝构造函数，用常数向量x来初始化此向量

vector(const_iterator first,const_iterator last);//从支持常数迭代器const_iterator的容器中选取一部分来建立一个新的向量。

 像所有标准类库的集合和容器一样，向量容器具有自动存储管理功能。程序员不必写程序来分配或释放内存，向量容器可以自动管理内存。当一个向量离开作用域时，向量的析构函数将调用向量中元素的析构函数。向量的析构函数先从容器中移走现有的元素，每个元素都调用自身的析构函数。在元素被移走之后，向量回收分配给这些元素的内存并返回给操作系统。

注意，如果仅从容器中移走元素，并不能收回这些元素占据的内存。它只是调用元素的析构函数。在使用erase()成员函数时也不回收内存，只是从容器中移走元素。

2、使用向量容器

1）访问向量容器信息

向量容器有4个可以用来返回向量容器信息的成员函数：size()、max_size()、capcity()和empty()。原型如下：

size_type size() const;//记录在容器中已经存放了多少元素

size_type max_size() const;//返回记录容器最多可以容纳多少元素

size_type capacity() const;//不必再次分配内存而在容器中最多可以容纳的元素数量

bool empty() const;//如果容器为空则返回布尔型true，否则返回false。

2）向向量容器中放置元素

可以使用如下方法向向量放置元素：构造函数、push_back()方法、Insert()方法、"[]"运算符、"="运算符、swap()函数。函数原型如下：

void push_back(const T& x);//将元素x添加在向量尾部，向量的内存不够时自动请求内存

iterator insert(iterator it,const T& x=T());//把元素x复制到位置it之前

void insert(iterator it,size_type n,const T& x);//把元素x 在位置it之前复制n次

void insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last);//把位于范围[first,last]之间的元素复制到位置it之前

void swap(vector x);//交换当前向量容器与向量x容器中的元素

注意，每次重新分配内存后，向量容器的迭代器和引用都变得无效了。

3）删除向量容器中的元素

void pop_back();//删除向量中的最后一个元素

iterator erase(iterator it);//删除it指向的元素

iterator erase(iterator first,iterator lash);//删除[First,last]范围的所有元素

void clear();//清楚整个向量容器，恢复到无任何元素时的状态，但保留缓冲区

4）访问向量容器中的元素

front()成员函数可以用来返回向量容器中的第一个元素。如果有向量容器A，调用front()将访问向量容器的A[0]元素。Back()成员函数可以用来返回容器的第n-1个元素。表达式A[N]表示相对于容器起始位置的第N个元素。使用"[]"运算符可以直接访问容器中的元素。向量容器支持随机访问迭代器。

5）向量容器的例子

#include<iostream>

#include<iomanip>

#include<vector>

using namespace std;

int main()

{

 vector<int> A(10);//用来存放质数的向量，初始状态有10个元素

 int n;  //质数范围的上限，运行时输入

 int primecount = 0, i, j;

 cout << "Enter a value >=2 upper limit for prime numbers:";

 cin >> n;

 A[primecount++] = 2;//2是一个质数  

for (i = 3; i < n; i++)  

{   

if (primecount == A.size())//如果质数表已满，   

 A.resize(primecount + 10);  

 if (i % 2 == 0)//大于2的偶数不是质数，因此略过本次循环的后续部分    

continue;   //检测3,5,7,...,i/2是否为i的因子  

 j = 3;   

while (j <= i / 2 && i%j != 0)    

j += 2;  

 if (j>i / 2)  //若上述参数均不为i的因子，则i为质数   

 A[primecount++] = i;

 }

 for (i = 0; i < primecount; i++)//输出质数  

{  

 cout << setw(5) << A[i];  

 if ((i + 1) % 10 == 0) //每输出10个数换行一次    

cout << endl;

 }  

cout << endl;

 getchar();

 getchar();

}