vector

发布于：2025-03-19 ⋅ 阅读:(23) ⋅ 点赞:(0)

概念

vector数据结构和数组类似，单端数组

数组是静态空间，vector是动态空间，vector可以动态扩展和缩小。

vector容器的迭代器支持随机访问

动态扩展并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

特性 数组（Array） 向量（Vector）
大小 固定大小（编译时或运行时） 动态可变大小
内存管理 手动管理（需要预留足够空间） 自动管理（自动扩展或收缩）
支持的操作 限制较多 丰富的成员函数和操作
安全性 较低（易发生缓冲区溢出） 较高（通过成员函数进行边界检查）
与 STL 算法的兼容性 低 高

vector构造函数

vector<T> v;    //采用模板实现类实现
vector(v.begin(),v.end());  //将迭代器区间[v.begin(),v.end())中的元素拷贝给本身。
vector(n,elem);  //将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector &vec);  //拷贝构造函数，将vec拷贝给本身。

默认初始化：std::vector<int> vec1;
指定大小和默认值：std::vector<int> vec2(5,10);// 创建一个长度为5，值为10的vector
使用初始化列表：std::vector<int> vec3{1,2,3,4,5};
拷贝构造：std::vector<int> vec4(vec3);// 拷贝vec3
移动构造：std::vector<int> vec5(std::move(vec4));// 移动vec4到vec5 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int>& v){
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){// 通过迭代器遍历 vector 中的所有元素
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

void test(){
    vector<int> v1;//无参构造
    for(int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//输出0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    vector<int> v2(v1.begin(),v1.end());
    printVector(v2);//输出0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    vector<int> v3(10,100);
    printVector(v3);//输出100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

    vector<int> v4(v3);//将v3拷贝到v4
    printVector(v4);//输出100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}
int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

vector赋值

vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符

assign(beg,end);//将[beg,ebd)区间中的数值拷贝赋值给本身

assign(n,elem);//将n个elem拷贝赋值给本身

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int>& v){
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
        cout<<*it<<" ";//*it表示迭代器it指向的元素，解引用迭代器it，获取当前指向的元素的值
    }
    cout<<endl;
}

void test(){
    vector<int> v1;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);

    vector<int> v2;
    v2=v1;//拷贝赋值
    printVector(v2);

    vector<int> v3;
    v3.assign(v1.begin(),v1.end());//将v1区间中的元素拷贝赋值给v3
    printVector(v3);

    vector<int> v4;
    v4.assign(10,100);//将10个100拷贝赋值给v4
    printVector(v4);
}
int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

vector容量和大小

empty();//判断容器是否空

size();//返回容器中元素的个数

capacity();//容器的容量

resize(int num);//重新指定大小长度num，若容器变长，则以默认值填充新位置。

resize(int num,elem);//重新指定大小长度num,同时用elem给新元素赋值

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int>& v){
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

void test(){
    vector<int> v1;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    if(v1.empty()){
        cout<<"v1为空"<<endl;
    }else{
        cout<<"v1不为空"<<endl;
        cout<<"v1的大小为："<<v1.size()<<endl;//10
        cout<<"v1的容量为："<<v1.capacity()<<endl;//16
    }

    v1.resize(15,10);//重新指定大小为15，超出的部分用10填充
    printVector(v1);

    v1.resize(5);//重新指定大小为5，超出部分删除
    printVector(v1);
}

int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

vector插入和删除

push_back(ele);//尾部插入ele

pop_back();//删除最后一个元素

insert(const_iterator pos,ele);//迭代器指向位置pos插入ele

insert(const_iterator pos,int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个ele

erase(const_iterator pos);//迭代器指向位置pos删除一个元素

erase(const_iterator start,const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素

clear();//删除所有元素

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int>& v){
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

void test(){
    vector<int> v1;
    
    //尾插
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(50);
    printVector(v1);//10 20 30 40 50

    //尾删
    v1.pop_back();
    printVector(v1);//10 20 30 40

    //插入
    v1.insert(v1.begin(),100);//在初始位置插入100
    printVector(v1);//100 10 20 30 40
    v1.insert(v1.begin(),2,200);//在初始位置插入两个200
    printVector(v1);//200 200 100 10 20 30 40

    //删除
    v1.erase(v1.begin());//再开始位置删除一个元素
    printVector(v1);//200 100 20 30 40

    //清空
    v1.erase(v1.begin(),v1.end());//清空或者用clear()
    v1.clear();
    printVector(v1);
}

int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

vector数据存取

at(int idx);//返回索引idx所指的数据

operator[](int idx);//返回索引idx所指的数据

front();//返回容器第一个数据

back();//返回容器最后一个数据

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void test(){
    vector<int> v1;
    for(int i = 0; i < 10; i++){
        v1.push_back(i);
    }
    for(int i = 0; i < v1.size(); i++){
        cout << v1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    for(int i=0;i<v1.size();i++){
        cout<<v1.at(i)<<" ";
    }
    cout<<endl;

    for(int i=0;i<v1.size();i++){
        cout<<v1.operator[](i)<<" ";
    }
    cout<<endl;

    cout<<"第一个元素"<<v1.front()<<endl;
    cout<<"最后一个元素"<<v1.back()<<endl;
}

int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

vector互换容器

swap可以使两个容器互换，达到使用的收缩内存的效果

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int>&v){
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

void test1(){
    vector<int> v1;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);

    vector<int> v2;
    for(int i=10;i>0;i--){
        v2.push_back(i);
    }
    printVector(v2);

    v1.swap(v2);
    printVector(v1);
    printVector(v2);
}

void test2(){
    vector<int> v;
    for(int i=0;i<10;i++){
        v.push_back(i);
    }

    cout<<"v的容量"<<v.capacity()<<endl;//16
    cout<<"v的大小"<<v.size()<<endl;//10

    v.resize(3);
    cout<<"v的容量"<<v.capacity()<<endl;//16
    cout<<"v的大小"<<v.size()<<endl;//3

    //收缩内存
    vector<int>(v).swap(v);//匿名对象
    cout<<"v的容量"<<v.capacity()<<endl;//3
    cout<<"v的大小"<<v.size()<<endl;//3
}

int main()
{
    test1();
    test2();
    system("pause");
    return 0;
}

vector预留空间

减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

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

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void test(){
    vector<int> v;
    v.reserve(100);

    int num=0;//记录开辟空间的次数
    int* p=NULL;//记录当前开辟空间的首地址
    for(int i=0;i<v.size();i++){
        v.push_back(i);
        if (p!=&v[0]){
            p=&v[0];
            num++;
        }  
    }
    cout<<num<<endl;
}

int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

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