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std::vector 是 C 标准模板库 (STL) 中的一个动态数组容器。允许存储元素#xff08;可以使用任何数据类型作为其元素类型#xff09;集合#xff0c;并能够动态调整其大小。
特点#xff1a; 动态大小#xff1a;与常规数组不同#xff0c;vector 可以…一、vector简介
std::vector 是 C 标准模板库 (STL) 中的一个动态数组容器。允许存储元素可以使用任何数据类型作为其元素类型集合并能够动态调整其大小。
特点 动态大小与常规数组不同vector 可以在运行时改变大小。 连续存储vector 保证其元素在内存中是连续存储的可以使用指针或迭代器遍历其元素。 访问可以使用索引运算符 [] 快速访问 vector 中的元素与常规数组类似此外还有 at() 方法提供带边界检查的访问。 性能向 vector 的末尾添加/删除元素使用 push_back 或 pop_back通常是快速的。但在 vector 的中间或开始位置插入/删除元素需要移动多个元素相对较慢。 内存随着元素的添加在当前分配的内存不足以容纳更多的元素时vector 会重新分配内存这可能导致之前的迭代器、指针和引用失效 函数vector 提供了一系列函数来管理其元素。 本文主要参考https://cplusplus.com/reference/vector/vector/ 关于代码的相关解释也可以在该网站中查询。 本文主要以示例代码为演示结合函数说明来对vector的相关用法进行阐述。 二、初始化
1. 代码示例
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main() {vectorstring v1;v1.push_back(hello);v1.push_back(world);for(int i0; iv1.size(); i)coutv1[i] ; coutendl;// 输出为hello world vectorint v2(5,99);for(int i0; iv2.size(); i)coutv2[i] ; coutendl;// 输出为99 99 99 99 99vectorint v3({0, 1, 2});vectorint v4 {3, 4, 5};for(int i0; iv3.size(); i)coutv3[i] ; coutendl;// 输出为0 1 2for(int i0; iv4.size(); i)coutv4[i] ; coutendl;// 输出为3 4 5int arr[] {1, 2, 3, 4, 5, 6};vectorint v5(arr,arr5);for(int i0; iv5.size(); i)coutv5[i] ; coutendl;// 输出为1 2 3 4 5vectorint v6(v5.begin(),v5.end()-2);for(int i0; iv6.size(); i)coutv6[i] ; coutendl;// 输出为1 2 3vectorint v7(v5);for(int i0; iv7.size(); i)coutv7[i] ; coutendl;// 输出为1 2 3 4 5vectorint v8;v8 v7;for(int i0; iv8.size(); i)coutv8[i] ; coutendl;// 输出为1 2 3 4 5cout v5 endl v7 endl v8 endl;// 输出三个地址可以发现地址并不相同// 说明v5、v7、v8虽然内容相同但却是两个不同的对象位于内存中的不同位置。return 0;
}
注 v.begin()指向 vector 中 第一个元素 的迭代器 v.end() 指向 vector 中 最后一个元素之后的位置 的迭代器并不指向 vector 中的任何元素 2.函数说明
vector();
// 默认构造函数创建一个空的 vector。
// 如上述代码 vectorstring v1;vector(size_type n);
// 创建一个包含 n 个元素的 vectorvector(size_type n, const value_type value);
// 创建一个包含 n 个元素每个元素的值 value 的 vector。
// vectorint v2(5,99);vector(initializer_listvalue_type il);
// 使用初始化列表il 来初始化 vector
// vectorint v3({0, 1, 2});vector(InputIterator first, InputIterator last);
// 使用初始化列表创建
// vectorint v5(arr,arr5);
// vectorint v6(v5.begin(),v5.end()-2);vector(vector x);
// 复制 vector
// vectorint v7(v5);
// 上面这句代码的效果等价于 vectorint v7 v5; 2. 容量
1. 代码示例
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main() {vectorint v1(2,7);for(auto t : v1)cout t ; cout endl;// 输出为7 7cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:2// 输出为capacity:2v1.push_back(8);cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:3// 输出为capacity:4cout max_size: v1.max_size() endl;// 输出视情况而定本机此处输出为max_size:2305843009213693951v1.resize(1);for(auto t : v1)cout t ; cout endl;// 输出为7cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:1// 输出为capacity:4v1.resize(5,99);for(auto t : v1)cout t ; cout endl;// 输出为7 99 99 99 99cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:5// 输出为capacity:5v1.reserve(9);for(auto t : v1)cout t ; cout endl;// 输出为7 99 99 99 99cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:5// 输出为capacity:9v1.shrink_to_fit();for(auto t : v1)cout t ; cout endl;// 输出为7 99 99 99 99cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:5// 输出为capacity:5cout v1.empty() endl;// 输出为0cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:5// 输出为capacity:5v1.resize(0);cout v1.empty() endl;// 输出为1cout size: v1.size() endl;cout capacity: v1.capacity() endl;// 输出为size:0// 输出为capacity:5return 0;
} 2.函数说明
size_type size();
// vector中包含元素的数量。
// size_type is an unsigned integral type。size_type capacity();
// 返回vector已分配存储空间的大小该值大于等于 size()。当此容量耗尽并且需要更多容量时容器会自动扩展它重新分配其存储空间。size_type max_size();
// vector可以容纳的最大元素数量,由系统或库的限制决定是非常大的值。void resize(n);
void resize(n, value);
// 改变vector的大小使其包含 n 个元素。当 n 大于当前大小时添加 n - size() 个新元素值为 value 如果 n 小于当前大小则将删除最后的 size() - n 个元素。resize 可能会导致 vector 的内存重新分配但不一定我测试了一下没有看到capacity()的变化。bool empty();
// 判断vector的size()是否为0void reserve(n);
// 请求更改capacity,如果 n 大于当前矢量容量则该函数会导致容器重新分配其存储将其容量增加到 n或更大。如果 n 小于或等于当前容量则该函数不会产生任何效果。使用 reserve 可以提高效率特别是知道最终需要存储多少元素时。void shrink_to_fit();
// 请求容器减小其capacity以适应其size。 3. 元素访问
1. 代码示例
#include iostream
#include cstring
#include vector
using namespace std;int main() {vectorint v1;v1.push_back(100);v1.push_back(99);cout v1[0] endl;// 输出为100 cout v1.at(1) endl;// 输出为99v1.resize(6,1);for(auto t : v1) cout t ; cout endl;// 输出为100 99 1 1 1 1cout v1.front() v1.back() endl;// 输出为100 1v1.front() 88;v1.back() 123;cout v1.front() v1.back() endl;// 输出为88 123vectorint::iterator it;for (it v1.begin(); it ! v1.end(); it)cout *it ; cout endl;// 输出为88 99 1 1 1 123int* p v1.data();for(int i0; iv1.size(); i, p) cout *p ; cout endl;// 输出为88 99 1 1 1 123int* q v1.data();memset(q, 0, v1.size() * sizeof(int));for(auto t : v1) cout t ; cout endl;// 输出为0 0 0 0 0 0return 0;
} 2.函数说明
//——————以vectorint v为例——————[] 运算符
// 访问下标为n的元素可以使用v[n]访问reference at(n);
// 访问下标为n的元素
// 返回值类型 reference 是容器元素的引用类型此处的reference类型为intreference front();
// 返回对vector中第一个元素的引用reference back();
// 返回对vector中最后一个元素的引用value_type* data();
// 该函数返回一个指向容器中第一个元素的指针。这是一种直接访问底层数组的方法。
// 此处的返回值类型 value_type* 为 int* 类型。// for (vectorint::iterator it v.begin(); it ! v.end(); it)
// 使用迭代器输出每个元素 4. 修改
1. 代码示例
#include iostream
#include vector
using namespace std;class P {
private:string name;int age;
public:P(string str, int n){name str;age n;}void print(){cout name age endl;}
};int main() {vectorint v1;v1.resize(5,99);for(auto t : v1) cout t ; cout endl;// 输出为99 99 99 99 99v1.pop_back();v1.pop_back();for(auto t : v1) cout t ; cout endl;// 输出为99 99 99 v1.assign({1,2,3,4,5});for(auto t : v1) cout t ; cout endl;// 输出为1 2 3 4 5vectorint v2(v1.begin(), v1.begin() 3);for(auto t : v2) cout t ; cout endl;// 输出为1 2 3v1.swap(v2);for(auto t : v1) cout t ; cout endl;// 输出为1 2 3for(auto t : v2) cout t ; cout endl;// 输出为1 2 3 4 5//------------以下使用class P ------------vectorP v;v.emplace_back(ubuntu, 66);v.push_back(P(windows, 99));for(auto temp : v) temp.print();// 输出为// ubuntu 66// windows 99v.emplace(v.begin()1, computer, 100);for(auto temp : v) temp.print();// 输出为// ubuntu 66// computer 100// windows 99v.insert(v.begin()2, {P(aaa, 1),P(bbb, 2)});v.insert(v.begin()4, P(ccc, 3));for(auto temp : v) temp.print();// 输出为// ubuntu 66// computer 100// aaa 1// bbb 2// ccc 3// windows 99v.insert(v.begin(), v.begin()2,v.begin() 5);for(auto temp : v) temp.print();// 输出为// aaa 1// bbb 2// ccc 3// ubuntu 66// computer 100// aaa 1// bbb 2// ccc 3// windows 99v.erase(v.begin(), v.begin() 4);for(auto temp : v) temp.print();// 输出为// computer 100// aaa 1// bbb 2// ccc 3// windows 99vectorP::iterator it;it v.begin();v.erase(it 3);for(auto temp : v) temp.print();// 输出为// computer 100// aaa 1// bbb 2// windows 99v.clear();cout size: v.size() capacity: v.capacity() endl;// 输出为size:0 capacity:12return 0;
} 2.函数说明
void push_back(value_type val);
// 在 vector 的末尾添加一个新元素当新的 vector 大小超过当前 vector 的 capacity 时会自动重新分配存储空间
// 与其功能类似的还有emplace_back()函数
// 比如向vector末尾插入一个整数100
// v.push_back(100);void emplace_back(Args... args);
// 在 vector 末尾插入一个新元素类似于push_back()
// Args... args 为 基本数据类型参数或者类的构造函数参数
// emplace_back 是直接在 vector 的末尾就地构造一个元素而不是先创建一个元素然后复制或移动它到 vector 中。
// push_back 是用于添加已经创建的对象或临时对象到 vector 的末尾。
// emplace_back 的效率会更高一些。void pop_back();
// 删除 vector 的最后一个元素将 size 减小 1。
// pop_back()用于删除最后一个元素注意与back()区别back()用来访问最后一个元素。void clear();
// 删除所有元素,使size为0;void swap (vector x);
// 交换两个 vector 对象的内容.
// 这是一个非常高效的操作不涉及实际数据的复制只是交换内部指针、大小和容量。
// std::vectorint vec1 {1, 2, 3};
// std::vectorint vec2 {4, 5, 6, 7};
// vec1.swap(vec2); //vec1: {4, 5, 6, 7}, vec2: {1, 2, 3}iterator erase (const_iterator position);
// 从vector中删除某个元素
iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
// 从vector中删除[first,last)元素
// 函数返回值为一个指向被函数调用擦除的 最后一个元素之后的元素的新位置
// vectorint vec {1, 2, 3, 4, 5};
// vec.erase(vec.begin() 2); // 删除第三个元素vec现在是{1, 2, 4, 5}
// vectorint vec1 {1, 2, 3, 4, 5};
// vec1.erase(vec1.begin() 1, vec1.begin() 4); // 删除第二个到第四个元素vec现在是{1, 5}void assign(size_type n, const value_type val);
// assign会清除容器的当前内容并将其替换为指定的新内容。
// 清除vector并使用 n 个值为 value 的元素 替换。
// 比如使用 10 个 0 填充v.assign(10, 0);void assign (InputIterator first, InputIterator last);
// 从另一个容器或数组的给定范围中的元素替换 vector 的内容。
// vectorint source {1, 2, 3, 4, 5};
// vectorint dest1dest2;
// dest1.assign(source.begin(), source.begin() 3); // dest1: {1, 2, 3}
// dest2.assign(source.begin(), source.end() - 3); // dest2: {1, 2}void assign (initializer_listvalue_type il);
// std::vectorint vec;
// vec.assign({7, 8, 9, 10}); // vec: {7, 8, 9, 10}iterator insert(const_iterator position, const T value);
iterator insert(const_iterator position, size_type n, const T value);
// 当 n 缺省时在指定位置插入一个元素返回值为指向插入元素的迭代器类型 iterator
// vectorint vec {1, 2, 4};
// vec.insert(vec.begin() 2, 3); // vec: {1, 2, 3, 4}
// 当 插入元素数量 n 指定时在指定位置插入 n 个元素返回值为指向插入的第一个元素的迭代器类型 iterator
// vectorint vec {1, 2, 4};
// vec.insert(vec.begin() 1, 2, 999); // vec: {1, 999, 999, 2, 4}
// 插入操作需要从插入位置开始向后移动所有元素所以其时间复杂度为O(n)。iterator insert(const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
// 从范围插入元素从另一个容器或数组的指定范围插入元素。
// vectorint vec {1, 2, 4};
// int arr[] {101, 102, 103};
// vec.insert(vec.begin() 1, arr, arr 3); // vec1: {1, 101, 102, 103, 2, 4}iterator insert(const_iterator position, std::initializer_listT il);
// 从初始化列表插入元素。
// vectorint vec {1, 2, 4};
// vec.insert(vec.begin() 1, {101, 102, 103}); // vec: {1, 101, 102, 103, 2, 4}iterator emplace (const_iterator position, Args... args);
// position 指定了插入元素的位置
// Args... args 为 基本数据类型参数或者类的构造函数参数
// emplace() 和 insert()类似都是在指定位置插入元素但emplace()效率会更高一些
// vectorint vec {1, 2, 4};
// vec.emplace(vec.begin() 2, 3); // 在第三个位置插入3vec: {1, 2, 3, 4}// vectorvectorint matrix;
// matrix.emplace(matrix.begin(), vectorint {1, 2, 3}); // 在matrix的开始处插入一个vector 如有不当或错误之处恳请您的指正谢谢
