C++STL——vector类

vector容器

1.1 vector容器的基本概念

Array 是静态空间，一旦配置了就不能改变，要换大一点或者小一 点的空间，可以，一切琐碎得由自己来，首先配置一块新的空间，然后将旧空间的 数据搬往新空间，再释放原来的空间。Vector 是动态空间，随着元素的加入，它的内部机制会自动扩充空间以容纳新元素。因此 vector 的运用对于内存的合理利 用与运用的灵活性有很大的帮助。

使用vector容器时，要包含vector头文件，即# include<vector>

begin()：返回一个当前vector容器中起始元素的迭代器

end()：返回一个当前vector容器中末尾元素的迭代器

front()：返回当前vector容器中起始元素的引用

back()：返回当前vector容器中末尾元素的引用

1.2 vector容器的迭代器

void test01() {
	vector<int> v;
	v.push_back(1); //往vector容器内尾插数据
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { //正向迭代器
		cout << *it << "\t";
	}
	cout << endl;
	for (vector<int>::reverse_iterator it = v.rbegin(); it != v.rend(); it++) { //反向迭代器
		cout << *it << "\t";
	}
	cout << endl;
	cout << v.front() << endl; //容器的第一个元素
	cout << v.back() << endl; //容器的最后一个元素
}

1.3 vector容器的容量capacity和大小size的区别

capacity：空间能容纳元素的最大个数

size：空间中实际存放的元素个数

容量capacity >= 元素的个数size

void test01(){
    vector<int> v;
    
    for(int i = 0; i < 100; i++) v.push_back(i);
    cout << v.capacity() << endl; //大于100的数
    cout << v.size() << endl; //100
}

1.4 vector容器的数据结构

vector底层为连续线性空间，它以两个迭代器 Myfirst 和 Mylast 分别指向配置得来的连续空间中目前已被使用的范围，并以

迭代器_Myend 指向整块连续内存空间的尾端。一个vector的容量永远大于或等于其大小，一旦容量等于大小，便是满载，下次再有新增元素，整个vector容器就得另觅居所。

注意：所谓动态增加大小，并不是在原空间之后连续新接空间(因为无法保证原空间之后尚有可配置的空间)，而是一块更大的内存空间，然后将原来的数据拷贝至新空间，并释放原空间。因此，对vector的任何操作，一旦引起空间的重新分配，指向原来vector的所有迭代器都失效了。

1.5 vector容器常用操作

1.5.1 vector的构造函数

/*
    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。
*/
void test01() {
	vector<int> v(6, 5);//5 5 5 5 5 5 
	vector<int> v1(v.begin() + 1, v.end() - 3); // 5 5
	vector<int> v2(v1); // 5 5
}
//注意:每一行代码是一个单独的例子

1.5.2 vector的赋值语句

/*
    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。
*/
void test01() {
	vector<int> v; // 3 1 2 4 8
	v.push_back(3);
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(8);

	vector<int> v1, v2, v3; 
	v1 = v; // 3 1 2 4 8
	v2.assign(3, 6); // 6 6 6 
	v3.assign(v.begin() + 1, v.begin() + 4); // 1 2 4
	v2.swap(v3); // v2: 1 2 4   v3: 6 6 6
}
//注意:每一行代码是一个单独的例子

1.5.3 vector的大小

/*
    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0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，若访问会出现异常。
*/
void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	
	vector<int> v; // 3 1 2 4 8
	v.push_back(3);
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(8);

	cout << "容器v的大小：" << v.size() << endl; // 容器v的大小：5
	cout << "容器v的容量：" << v.capacity() << endl; //容器v的容量：6
	if (v.empty()) {
		cout << "容器v为空" << endl;  //容器v不为空
	}else{
		cout << "容器v不为空" << endl;
	}
	v.resize(10); // 3 1 2 4 8 0 0 0 0 0
	cout << "容器v的大小：" << v.size() << endl; // 容器v的大小：10
	cout << "容器v的容量：" << v.capacity() << endl; //容器v的容量：10
	v.resize(15, 6); 
	printVector(v);// 3 1 2 4 8 0 0 0 0 0 6 6 6 6 6
}

1.5.4 vector容器内元素的访问

/*
    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
*/
int main() {
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	cout << v[2] << endl; //通过下标访问 30
	cout << v.at(1) << endl; //通过at访问 20
	cout << *(v.begin() + 3) << endl; //通过迭代器访问 40
	cout << "v容器的第一个元素:" << v.front() << endl; // v容器的第一个元素:10
	cout << "v容器的第一个元素:" << v.back() << endl; //v容器的第一个元素:40
	
	return 0;
}

1.5.5 vector的插入和删除

/*
    insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置 pos 插入 count个元素 ele.
    insert(const_iterator pos, elem); //迭代器 向pos所指位置 插入元素elem
    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
*/
void printVector(vector<int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	v.insert(v.begin() + 2, 666); // 10 20 666 30 40
	v.insert(v.begin(), 3, 0); // 0 0 0 10 20 666 30 40
	v.push_back(100); //0 0 0 10 20 666 30 40 100 
	v.pop_back(); // 0 0 0 10 20 666 30 40 
	v.erase(v.begin()+ 3, v.begin() + 6); // 0 0 0 30 40
	v.erase(v.begin() + 4); // 0 0 0 30
	v.clear(); // 空
	printVector(v);
	
	return 0;
}