C++ vector容器概览

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

特性

1. 顺序序列 顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。（重载了[]运算符，可以直接当做数组来进行访问。）

2. 动态数组
   支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。操供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。（注意：vector严格执行越界检查）

3. 能够感知内存分配器的（Allocator-aware）
   容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

基本函数实现

构造函数

• vector():创建一个空vector
• vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
• vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
• vector(const vector&):复制构造函数
• vector(InputIterator begin,InputIterator end):传入一段序列的起始地址/迭代器和结束地址/迭代器，据此创建一个vector。

vector<int> vec0;                                                              //创建一个空向量 size=0 capacity=0
vector<int> vec1 = vector<int>(5);                                             //创建一个大小为5的向量并初始化为0 size=5 capacity=5 0 0 0 0 0
vector<vector<int>> vec2 = vector<vector<int>>(5, vector<int>(4));             //创建一个大小为5的二维向量并将每个元素初始化为容量为4的向量
vector<vector<int>> vec3 = vector<vector<int>>(vec2);                          //创建一个二维向量，复制vec2的值（深拷贝）
int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
vector<int> vec4 = vector<int>(arr, arr + 3);                                  //创建一个向量并使用一段序列来赋值 1 2 3
vector<int> vec5 = vector<int>(vec2.at(2).begin() + 1, vec2.at(2).end() - 1);  //创建一个向量并使用一段序列来赋值 0 0 

增加函数

• void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
• iterator insert(iterator it,const T& x:向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
• iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
• iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

vec1.push_back(10);                // size=6 capacity=7 | 0 0 0 0 0 10
vec1.insert(vec1.begin() + 1, 10); // size=7 capacity=7 | 0 10 0 0 0 0 10
vec1.insert(vec1.end() - 1, 2, 9); // size=9 capacity=10 | 0 10 0 0 0 0 9 9 10
vec1.insert(vec1.end(), { 1, 3 }); // size=11 capacity=15 | 0 10 0 0 0 0 9 9 10 1 3

删除函数

• iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
• iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
• void pop_back():删除向量中最后一个元素
• void clear():清空向量中所有元素

vec1.pop_back();                                 // size=10 capacity=15 | 0 10 0 0 0 0 9 9 10 1
vec1.erase(vec1.begin());                        // size=9 capacity=15 | 10 0 0 0 0 9 9 10 1
vec1.erase(vec1.begin() + 1, vec1.begin() + 4);  // size=6 capacity=15 | 10 0 9 9 10 1
vec1.clear();                                    // size=0 capacity=15

重新分配大小&扩容

• resize(int size):改变容量并分配内存，扩容时初始化为0；缩减时截断。（不改变最大容量）
• reserve(int capacity):扩容。只能增加最大容量（capacity）

vec1.resize(10);     // size=10 capacity=15 | 10 0 9 9 10 1 0 0 0 0
vec1.reserve(100);   // size=10 capacity=100 | 10 0 9 9 10 1 0 0 0 0
vec1.resize(5);      // size=5 capacity=100 | 10 0 9 9 10
vec1.reserve(10);    //reserve只能用来扩容  size=5 capacity=100 | 10 0 9 9 10

遍历函数

• reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
• reference front():返回首元素的引用
• reference back():返回尾元素的引用
• iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素
• iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
• reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素
• reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

判断函数

• bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

大小函数

• int size() const:返回向量中元素的个数
• int capacity() const:返回当前向量所能容纳的最大元素值
• int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

其他函数

• void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
• void assign(int n,const T& x):设置向量中第n个元素的值为x
• void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

常用

1. push_back 在数组的最后添加一个数据
2. pop_back 去掉数组的最后一个数据
3. at 得到编号位置的数据
4. begin 得到数组头的指针
5. end 得到数组的最后一个单元+1的指针
6. front 得到数组头的引用
7. back 得到数组的最后一个单元的引用
8. max_size 得到vector最大可以是多大
9. capacity 当前vector分配的大小
10. size 当前使用数据的大小
11. resize 改变当前使用数据的大小，如果它比当前使用的大，者填充默认值
12. reserve 改变当前vecotr所分配空间的大小
13. erase 删除指针指向的数据项a
14. clear 清空当前的vector
15. rbegin 将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)
16. rend 将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)
17. empty 判断vector是否为空
18. swap 与另一个vector交换数据

参考资料

C++ vector 容器浅析