02--STL序列容器(Vector)
一:vector容器简介
图片和顺序栈相似,但是vector数组是动态数组,支持随机存取--->但是在尾部添加或者溢出元素非常快速,中间插入删除费时
vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。增长为2倍增长(不是在原来空间扩充,而是新寻找一块空间,该空间可以放下原来2倍大小)
vector可以随机存取元素(支持索引值直接存取,用[]操作符或at()方法)
vector支持任意存取迭代 例如: vector<T>::iterator iter = vt.begin()+3;
二:vector对象的默认构造(无参构造)
vector采用模板类实现,vector对象的默认构造形式为:vector<T> vecT;
vector<int> vecInt; //一个存放int的vector容器。 vector<float> vecFloat; //一个存放float的vector容器。 vector<string> vecString; //一个存放string的vector容器。 ... //尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。 Class CA{}; vector<CA*> vecpCA; //用于存放CA对象的指针的vector容器。 vector<CA> vecCA; //用于存放CA对象的vector容器。由于容器元素的存放是按值复制的方式进行的,所以此时CA必须提供CA的拷贝构造函数,以保证CA对象间拷贝正常。
三:vector对象的有参构造
vector(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。 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
vector(beg,end)使用:
int iArray[] = {0,1,2,3,4}; vector<int> vecIntA( iArray, iArray+5 );
vector<int> vecIntB ( vecIntA.begin() , vecIntA.end() ); //用构造函数初始化容器vecIntB vector<int> vecIntB ( vecIntA.begin() , vecIntA.begin()+3 );
vector(n,elem)使用:
vector<int> vecIntC(3,9); //此代码运行后,容器vecIntB就存放3个元素,每个元素的值是9。
vector(const vector &vec)使用:
vector<int> vecIntD(vecIntA);
四:vector的赋值(和带参构造相似)
vector.assign(beg,end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
vector.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
vector.swap(vec); // 将vec与本身的元素互换。
vector<int> vecIntA,vecIntB,vecIntC,vecIntD; int iArray[] = {0,1,2,3,4}; vecIntA.assign(iArray,iArray+5); vecIntB.assign( vecIntA.begin(), vecIntA.end() ); //用其它容器的迭代器作参数。 vecIntC.assign(3,9); vector<int> vecIntD; vecIntD = vecIntA; vecIntA.swap(vecIntD);
五:vector的大小
vector.size(); //返回容器中元素的个数 vector.empty(); //判断容器是否为空 vector.resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。 vector.resize(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。
六:vector末尾的添加删除操作《重点》
void push_back(数据); //向vector末尾插入一个数据
void pop_back(); //从vector末尾移除一个元素
vector<int> v1, v2; v1.push_back(1); //插入数据操作 v1.push_back(3); //利用迭代器进行迭代 vector<int>::iterator viter; //reverse_iterator 逆向迭代 for (viter = v1.begin(); viter != v1.end(); viter++) //rbegin 尾部 rend首部 { cout << *viter << endl; } v1.pop_back(); v1.pop_back(); //移除尾部一个元素 if (v1.empty()) cout << "vector is empty" << endl;
补充:迭代器的另外一种用法
迭代器还有其它两种声明方法: vector<int>::const_iterator 与vector<int>::const_reverse_iterator 以上两种分别是vector<int>::iterator 与vector<int>::reverse_iterator 的只读形式,使用这两种迭代器时,不会修改到容器中的值。
七:vector的数据存取
vec.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。
vec[int idx]; //返回索引idx所指的数据,越界时,运行直接报错
vector.front(); //返回第一个元素
vector.back(); //返回尾部元素
vector<int> vecInt; //假设包含1 ,3 ,5 ,7 ,9 vecInt.at(2) == vecInt[2] ; //5 vecInt.at(2) = 8; 或 vecInt[2] = 8; vecInt 就包含 1, 3, 8, 7, 9值 int iF = vector.front(); //iF==1 vector头部元素 int iB = vector.back(); //iB==9 尾部元素 vector.front() = 11; //vecInt包含{11,3,8,7,9} vector.back() = 19; //vecInt包含{11,3,8,7,19}
八:vector的插入《效率低,不适合》
vector.insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
vector.insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
vector.insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值
vector<int> vecA; //1, 3, 5, 7, 9 vector<int> vecB; //2,4,6,8 vecA.insert(vecA.begin(), 11); //{11, 1, 3, 5, 7, 9} vecA.insert(vecA.begin()+1,2,33); //{11,33,33,1,3,5,7,9} vecA.insert(vecA.begin() , vecB.begin() , vecB.end() ); //{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}
九:vector的删除《中间删除效率低》
vector.clear(); //移除容器的所有数据
vec.erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
vec.erase(pos); //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
vecInt是用vector<int>声明的容器,现已包含按顺序的1,3,5,6,9元素。 vector<int>::iterator itBegin=vecInt.begin()+1; vector<int>::iterator itEnd=vecInt.begin()+2; vecInt.erase(itBegin,itEnd);
假设 vecInt 包含1,3,2,3,3,3,4,3,5,3,删除容器中等于3的元素 for(vector<int>::iterator it=vecInt.being(); it!=vecInt.end(); ) //小括号里不需写 ++it { if(*it == 3) { it = vecInt.erase(it); //以迭代器为参数,删除元素3,并把数据删除后的下一个元素位置返回给迭代器。 //此时,不执行 ++it; } else { ++it; } }
//删除vecInt的所有元素 vecInt.clear(); //容器为空
十:性能测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <stdio.h> #include <cstring> #if _MSC_VER #define snprintf _snprintf #endif using namespace std; long get_a_target_long() { /******变量声明********/ long target = 0; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; return target; } string get_a_target_string() { /******变量声明********/ long target = 0; char buf[10]; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; snprintf(buf, 10, "%d", target); return string(buf); } //与后面的比较函数中回调参数对应 int compareLongs(const void* l1, const void* l2) { return (*(long*)l1 - *(long*)l2); } int compareStrings(const void* s1, const void* s2) { if (*(string*)s1 > *(string*)s2) return 1; if (*(string*)s1 < *(string*)s2) return -1; return 0; }
#include <vector> #include <string> //容器vector测试 namespace jj02 { void test_vector(long& v_size) { cout << "\ntest_vector()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:vector初始********/ vector<string> vec; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < v_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); vec.push_back(string(buf)); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti vector use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "vector.size:" << vec.size() << endl; //获取vector大小 cout << "vector.front:" << vec.front() << endl; //获取vector首元素 cout << "vector.back:" << vec.back() << endl; //获取vector尾元素 cout << "vector.data:" << vec.data() << endl; //获取vector首地址 cout << "vector.capacity:" << vec.capacity() << endl; //获取vector容量 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ string target = get_a_target_string(); //STL排序查找算法 timeStart = clock(); sort(vec.begin(), vec.end()); /******变量声明:flag布尔型判断是否找到数据********/ bool flag = binary_search(vec.begin(), vec.end(), target); cout << "sort()+binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (flag != false) cout << "found:" << target << endl; else cout << "not found!" << endl; random_shuffle(vec.begin(), vec.end()); //乱序 timeStart = clock(); //qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法 qsort(vec.data(), vec.size(), sizeof(string), compareStrings); /******变量声明:pItem是我们获取的返回的元素地址********/ string* pItem = (string*)bsearch(&target, vec.data(), vec.size(), sizeof(string), compareStrings); cout << "qsort()+bsearch(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pItem != NULL) cout << "found:" << *pItem << endl; else cout << "not found!" << endl; //使用find方法进行查找 timeStart = clock(); auto pI = find(vec.begin(), vec.end(), target); cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (flag != false) cout << "found:" << *pI << endl; else cout << "not found!" << endl; } }