关于STL中vector容器的一些总结

1.vector的简单介绍

vector作为STL提供的标准容器之一,是经常要使用的,有很重要的地位,并且使用起来也是灰常方便。vector又被称为向量,vector可以形象的描述为长度可以动态改变的数组,功能和数组较为相似。实际上更专业的描述为:vector是一个多功能的,能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库,vector之所以被认为是一个容器,是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象,简单地说,vector是一个能够存放任意类型的动态数组,能够增加和压缩数据。(注:STL的容器从实现的角度讲可以说是类模板(class teplate)。)

那么vector和数组的主要区别是什么呢??这对于理解vector是很有帮助的~~~~

数组:分配的是静态空间,一般分配了就不可以改变,就像我们熟知的定义了一个数组,那么数组的长度就不可以改变了,我们也不可以进行越界访问,但是编译器不检查越界,这一点在我们编程的时候要尤为注意(很多都可能会烦这样的错误!!)。一般申请的数组长度不能满足我们的要求了,我们要重新申请大一点数组,然后把原数组中数据复制过来。

vector:分配的是动态空间,即:我们发现在声明vector容器的时候也可以不指定容器的大小,vector是随着元素的加入,空间自动扩展的。但是,我们必须要负责任的肯定vector分配的空间是连续的,也就是支持数组中的下标随机访问,实际上vector的实现机制是:预留一部分空间,而且预留空间的大小是按一定比率增长的,如果空间不够用的话,要保证连续,就必须重新new一片空间,然后将原有元素移动到新空间,同时预留新的空间(并且新分配的空间比原来分配的空间),最后将原来的那部分空间释放掉。这样预留空间的好处就是不用每次向vector中加元素都重新分配空间。

2.vecotr容器中常用的函数

2.1.vector容器的构造函数

vector容器的声明方式主要包括一下几种:

--------------------------------------------------------------------------------

vector<Elem> v   ,创建一个空的vector。

vector <Elem> v1(v)   ,复制一个vector。

vector <Elem> v(n)  ,创建一个vector,含有n个数据,数据均已缺省构造产生。

vector <Elem> v(n, elem)   ,创建一个含有n个elem拷贝的vector。

vector <Elem> v(beg,end)   ,创建一个以[beg;end)区间的vector。

v.~ vector <Elem>()  ,销毁所有数据,释放内存。

--------------------------------------------------------------------------------

下面用一段代码来演示几种常用的声明vector的的方式:


代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int>::iterator iter;
    //第一种方式
    vector<int> v1;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    cout<<"第一种方式的输出结果:"<<endl;
    for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //第二种方式
    vector<int> v2(v1);
    cout<<"第二种方式的输出结果:"<<endl;
    for(iter = v2.begin() ; iter != v2.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //第三种方式
    vector<int> v3(3);
    cout<<"第三种方式的输出结果:"<<endl;
    for(iter = v3.begin() ; iter != v3.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //第四种方式
    vector<int> v4(3,4);
    cout<<"第四种方式的输出结果:"<<endl;
    for(iter = v4.begin() ; iter != v4.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //第五种方式
    vector<int> v5(v1.begin(),v1.end()-1);
    cout<<"第五种方式的输出结果:"<<endl;
    for(iter = v5.begin() ; iter != v5.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //第六种方式
    int a[] = {1,2,3,4};
    vector<int> v6(a+1,a+2);
    cout<<"第六种方式的输出结果:"<<endl;
    for(iter = v6.begin() ; iter != v6.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //
    v6.~vector<int>();
    cout<<"释放内存后的结果是:"<<endl;
    for(iter = v6.begin() ; iter != v6.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

运行结果:

小结:注意这种:vector <Elem> c(beg,end)声明方式,创建一个和[beg;end)区间元素相同的vector,一定要注意是左闭右开区间,同时需要说的是,STL中不论是容器还是算法都是采用的这种左闭右开区间办事的,包括v.end()函数也是返回的vector末端的下位置,相当于int a[n]的a[n],并不能访问~~~

2.2.vector中其他常用的函数用法

--------------------------------------------------------------------------------

v.assign(beg,end)  , 将[beg; end)区间中的数据赋值给v。

v.assign(n,elem)    ,  将n个elem的拷贝赋值给v。

v.at(idx)                ,  传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。

v.begin()               ,  传回迭代器重的可一个数据。

v.capacity()           ,  返回容器中数据个数。

v.clear()                ,  移除容器中所有数据。

v.empty()              ,  判断容器是否为空。

v.end()                  ,  指向迭代器中的最后一个数据地址。

--------------------------------------------------------------------------------

用上面提到的函数写一个程序演练一下吧:


代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int>::iterator iter;
    vector<int>v1;
    int a[] = {1,2,3,4};

//程序段1,练习assign(n,t)
    v1.assign(3,2);
    cout<<"vector 中的元素:";
    for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; ++iter)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;

//程序段2,练习assign(beg,end)
    v1.assign(a,a+4);
    cout<<"vector 的长度是:"<<v1.capacity()<<endl;
    cout<<"vector 中的元素:";
    for(int i = 0 ; i < 4 ; ++i)
    {
        cout<<v1.at(i)<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;

//程序段3,练习clear()函数和enpty()函数
    v1.clear();
    if(v1.empty())
    {
        cout<<"vector为空!!!"<<endl;
    }

return 0;
}

运行结果:

小结:关于assign函数,对vector变量进行赋值,并且能够自动完成vector大小的修改。

--------------------------------------------------------------------------------

v.insert(pos,elem)         在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置(位置指传回地址值)。

v.insert(pos,n,elem)      在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。

v.insert(pos,beg,end)       在pos位置插入n个elem数据。无返回值。

v.erase(pos)          删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。

v.erase(beg,end)       删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。

--------------------------------------------------------------------------------

看看vector中的元素的插入和删除操作吧:


代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    int a[] = {2,3,4};
    vector<int> v1;
    vector<int>::iterator iter;

//演示insert函数
    v1.insert(0,1);
    v1.insert(v1.begin()+1,a,a+3);
    v1.insert(v1.begin()+4,2,5);
    cout<<"vector中的数据 :";
    for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; ++iter)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;
    //演示erase函数
    v1.erase(v1.begin(),v1.begin()+2);
    v1.erase(v1.begin()+1);
    cout<<"vector中的数据 :";
    for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; ++iter)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;
    return 0;
}

运行结果:

小结:注意插入和删除操作的pos参数用迭代器传入的。还要注意几种insert函数的返回值。

--------------------------------------------------------------------------------

v.capacity()      返回容器中数据个数。

v.size()        返回容器中实际数据的个数。

v.reserve()     保留适当的容量。

v.resize(num)    重新指定队列的长度。

v.max_size()       返回容器中最大数据的数量。

--------------------------------------------------------------------------------


代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1(4,1);
    vector<int>::iterator iter;
    cout<<"vector的size的值 : "<<v1.size()<<endl;
    cout<<"vector的capacity值 : "<<v1.capacity()<<endl;
    cout<<"vector的max_size的值 : "<<v1.max_size()<<endl;

//使用reserve函数
    v1.reserve(6);
    cout<<endl;
    cout<<"vector的size的值 : "<<v1.size()<<endl;
    cout<<"vector的capacity值 : "<<v1.capacity()<<endl;
    cout<<"vector的max_size的值 : "<<v1.max_size()<<endl;
    cout<<"vector中的元素是 : ";
    for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;

//使用resize函数
    v1.resize(6,2);
    cout<<endl;
    cout<<"vector的size的值 : "<<v1.size()<<endl;
    cout<<"vector的capacity值 : "<<v1.capacity()<<endl;
    cout<<"vector的max_size的值 : "<<v1.max_size()<<endl;
    cout<<"vector中的元素是 : ";
    for(iter = v1.begin() ; iter != v1.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;
    return 0;
}

输出结果:

小结:vector 的reserve增加了vector的capacity,但是它的size没有改变!而resize改变了vector的capacity同时也增加了它的size!这是因为:(1)reserve是为容器预留空间,但在空间内不真正创建元素对象,所以在没有添加新的对象之前,不能引用容器内的元素。加入新的元素时,要调用push_back()/insert()函数。(2)resize则是改变容器的大小,且在创建对象,因此,调用这个函数之后,就可以引用容器内的对象了,因此当加入新的元素时,用operator[]操作符,或者用迭代器来引用元素对象。此时再调用push_back()函数,是加在这个新的空间后面的。

--------------------------------------------------------------------------------

c.rbegin()       传回一个逆向队列的第一个数据。

c.rend()          传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。

c.pop_back()      删除最后一个数据。

c.push_back(elem)   在尾部加入一个数据。

c.front()          传回地一个数据。

c.back()           传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。

c1.swap(c2)        将c1和c2元素互换。

swap(c1,c2)        同上操作。

--------------------------------------------------------------------------------

这几个函数就比较简单了,这里就不写程序了,有兴趣自己练一下吧!!!

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