【C++】vector介绍

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1. 前言2. vector的介绍3. Member functions3.1 (constructor)3.2 (destructor) 4. Capacity4.1 resize4.2 reserve4.3 shrink_to_fit 5. vector 增删查改5.1 push_back5.2 insert5.3 pop_back5.4 find5.5 erase

1. 前言

在之前已经介绍了string类 【C++】string类初步介绍和【C++】string进一步介绍，这次来看看C++中的顺序表vector。

2. vector的介绍

vector是表示可变大小数组的序列容器。就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， 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。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好。
使用STL的三个境界：能用，明理，能扩展 ，那么下面学习vector，也是按照这个方法去学习。
vector学习时一定要学会查看文档。

3. Member functions

3.1 (constructor)

构造

构造有： vector<int> v;

   vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);for (size_t i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;

还有在构造的时候直接赋值vector<int>v(10, 1);构造一个int类型的顺序表开了10个空间，这10个空间初始化为1：

3.2 (destructor)

4. Capacity

4.1 resize

resize开一个空间，空间开好了以后，进行填值初始化。

举个例子：开10个空间，然后初始化为0：

    vector<int> a;a.resize(10, 0);for (auto e : a){cout << e << " ";}cout << endl;

4.2 reserve

来看看vector的扩容机制:

void test_vector2(){size_t sz;vector<int> v;sz = v.capacity();cout << "making v grow:\n";for (int i = 0; i < 100; ++i){v.push_back(i);if (sz != v.capacity()){sz = v.capacity();cout << "capacity changed: " << sz << '\n';}}}

这里是以1.5倍扩容，不过这里取整了。
如果不想扩容发生，就用reserve提前先开好空间。

void test_vector2(){size_t sz;vector<int> v;v.reserve(100);sz = v.capacity();cout << "making v grow:\n";for (int i = 0; i < 100; ++i){v.push_back(i);if (sz != v.capacity()){sz = v.capacity();cout << "capacity changed: " << sz << '\n';}}}

这样就不用扩容了：

一般来说resize和reserve都不会缩容：

size_t sz;vector<int> v;v.reserve(100);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;v.reserve(10);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;cout << "-----------------" << endl;cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;v.resize(10);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;

4.3 shrink_to_fit

要想缩容就调用这个接口shrink_to_fit

    vector<int> v;v.reserve(100);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;v.reserve(10);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;cout << "-----------------" << endl;cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;v.resize(10);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;cout << "-----------------" << endl;v.shrink_to_fit();cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;

这样就实现了缩容：

5. vector 增删查改

5.1 push_back

vector只支持单个数据的尾插。
直接来看看代码:

#include<iostream>using namespace std;#include<vector>int main(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);for (size_t i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;return 0;}

5.2 insert

来试试头插:

    vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;v.insert(v.begin(), 0);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;

也可以插入一段迭代区间：

    vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;v.insert(v.begin(), 0);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;string s("abcd");v.insert(v.begin(), s.begin(),s.end());for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;

这里隐私类型转换，将abcd转换为对应的ascii值：

5.3 pop_back

尾删

来看看代码：

vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);for (size_t i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;v.pop_back();for (size_t i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;v.pop_back();for (size_t i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;

5.4 find

在vector里面发现没有find，如果我们想要使用find来查找，那么就得用到算法库里面的就行。使用它得包含一个头文件：#include<algorithm>

举个例子：在3位置插入30

#include<iostream>#include<algorithm>using namespace std;#include<vector>int main(){    vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator pos=find(v.begin(), v.end(), 3);if (pos != v.end()){v.insert(pos, 30);}for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}

5.5 erase

举个例子删除3位置：

    vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);if (pos != v.end()){v.erase(pos);}for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;

有问题请指出，大家一起进步！！！