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【C++】vector(上)

16 人参与  2024年09月06日 08:45  分类 : 《关于电脑》  评论

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vector类

一、vector的介绍和使用1、vector的介绍2、vector的使用(1)vector的定义(2)vector iterator的使用(3)vector 空间增长(4)vector的增删查改(5)vector迭代器失效①引起底层改变的操作②指定元素的删除操作③string类似于vector 3、vector的优越性

一、vector的介绍和使用

1、vector的介绍

这里是cplusplus官方介绍

vector是表示可变大小数组的序列容器

vector类似于数组,采用连续存储空间来存储元素,可以用下标对vector元素进行访问,但它的大小是可以动态改变的,而且这个改变可以被容器自动处理

因为vector使用动态分配数组来存储它的元素,当新元素插入的时候需要扩容,一般来说进行扩容都是按照倍数扩容的,在VS上以1.5倍扩容,在gcc上以2倍扩容,这样后来的几位数字插入的复杂度就很低了

与其他动态序列容器相比,vector在访问元素的时候更加高效,在末尾添加和删除元素相对高效,对于其它不在末尾的删除和插入操作,效率更低

2、vector的使用

(1)vector的定义

构造函数说明接口说明
vector()无参构造
vector(const vector& x)拷贝构造
vector(size_type n,const value_type& val = value_type())构造并初始化n个val
vector(Inputlterator first,Inputlterator last)使用迭代器进行初始化构造
void test1(){vector<int> v1;vector<int> v2(10, 0);vector<int> v3(v2);vector<int> v4(v2.begin(), v2.end());}

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(2)vector iterator的使用

iterator的使用接口说明
begin+end获取第一个数据位置的iterator/const_iterator, 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin+rend获取最后一个数据位置的reverse_iterator,获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator
void test2(){vector<int> v1(10, 0);int a = 0;for (auto& i : v1){i += a;a++;}for (auto it = v1.begin(); it != v1.end(); ++it){cout << *it << " ";}cout << endl;}

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(3)vector 空间增长

容量空间接口说明
size获取数据个数
capacity获取容量大小
empty判断是否为空
resize改变size
reserve改变capacity
void test3(){vector<int> v1(10,0);cout << v1.size() << endl;cout << v1.capacity() << endl;cout << v1.empty() << endl;v1.resize(5);cout << v1.size() << endl;cout << v1.capacity() << endl;v1.reserve(15);cout << v1.size() << endl;cout << v1.capacity() << endl;}

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这里提一下不同模版的resize以及reserve基本是相同的,resize是改变size,reserve是改变capacity,清楚它们之间的一一对应的关系

(4)vector的增删查改

接口接口说明
push_back尾插
pop_back尾删
find查找
insert在pos位置之前插入val
erase删除pos位置的值
swap交换两个vector的数据空间
operator[]使用下标访问vector

其中vector中没有find,find在标准函数库中有定义,第一个参数是开始位置的迭代器,第二个参数是结束位置的迭代器,第三个参数是一个常量的引用,它可以是任何模版实例化后的常量
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void test4(){vector<int> v1(10, 0);v1.push_back(1);v1.push_back(2);v1.pop_back();v1.push_back(3);auto pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);v1.insert(pos, 4);v1.erase(v1.end() - 1);for (int i = 0; i < v1.size(); i++){cout << v1[i] << " ";}cout << endl;vector<int> v2(10, 0);v1.swap(v2);for (int i = 0; i < v1.size(); i++){cout << v1[i] << " ";}cout << endl;for (int i = 0; i < v2.size(); i++){cout << v2[i] << " ";}cout << endl;}

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(5)vector迭代器失效

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构,其底层实际就是一个指针或被封装的指针,vector的迭代器就是原生态指针T*,因此迭代器失效就是迭代器底层对应指针所指向的空间销毁了,而使用一块已经被释放的空间,如果继续使用已经失效的迭代器,程序可能会崩溃

下面是可能导致迭代器失效的操作

①引起底层改变的操作

resize、reserve、insert、assign、push_back等可能引起扩容的函数

这里拿resize来举例

void test1(){vector<int> v{ 1,2,3,4,5,6 };auto it = v.begin();v.resize(100, 0);while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;}

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包括上面提到的其他函数,因为需要空间的增大,所以vector需要扩容,而vector扩容的操作是开辟新空间,拷贝数据到新空间,销毁旧空间,而寄存器it指向的位置是旧空间的位置,所以会出现操作已经被释放的空间的问题

解决方法是扩容之后重新赋值it

②指定元素的删除操作
void test2(){vector<int> v{ 1,2,3,4,5 };auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);v.erase(pos);cout << *pos << endl;}

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当使用erase删除元素时,所有在 erase() 之后的迭代器(包括 erase() 使用的迭代器)都会变得无效。这意味着一旦 pos 被用于 erase() 操作,pos 就不能再被用来访问或解引用任何元素了

③string类似于vector

string在上述过程之后,迭代器也会失效,原因相同,解决办法相同,性质相似

3、vector的优越性

杨辉三角问题

对于这个杨辉三角问题,我们需要一个二维数组,用C语言来写的话稍微的复杂一些,需要malloc一个指针数组,然后指针数组的指针指向一个一维数组
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对于C++来说,我们需要一个vector<vector< int>>

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最上面的_a的类型是vector< int>*
中间的_a的类型是int *

class Solution {public:    vector<vector<int>> generate(int numRows)//numRows是杨辉三角行数     {        vector<vector<int>> vv;        vv.resize(numRows);//扩容numRows行        for(size_t i = 0;i < vv.size();i++)        {            vv[i].resize(i+1,0);//将每一行所有的数字置为0            vv[i][0] = vv[i][vv[i].size() - 1] = 1;//将三角两边的数字全部置为1        }        for(size_t i = 0;i < vv.size();i++)        {            for(size_t j = 0;j < vv[i].size();j++)            {            if(vv[i][j] == 0)            {                vv[i][j] = vv[i-1][j]+vv[i-1][j-1];                //将所有不在三角两边的按照杨辉三角的原则相加得数            }            }        }        return vv;    }};

今日分享就到这里了~

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