【C++】深入探索vector,让你一次性学懂!

P_M_P 2024-07-24 15:35:01 阅读 80

 

目录

⭐了解vector类

⭐vector的使用

✨vector的定义

✨vector iterator 的使用

✨ vector 容量空间

✨vector 增删查改

⭐了解vector类

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vector类时,必须包含#include<vector>头文件以及using namespace std;

⭐vector的使用

首先要学会查看文档:vector的文档介绍。

更详细的使用介绍,可以转至:STL—vector详解

 ✨vector的定义

(constructor)构造函数声明 接口说明
vector(); 无参构造
vector(size_type n,const value_type& val = val_type); 构造并初始化n个val
vector (const vector& x); 拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last); 使用迭代器进行初始化构造

<code>// constructors used in the same order as described above:

vector<int> first; // empty vector of ints

vector<int> second(4, 100); // four ints with value 100

vector<int> third(second.begin(), second.end()); // iterating through second

vector<int> fourth(third); // a copy of third

// 迭代器初始化

// the iterator constructor can also be used to construct from arrays:

int myints[] = { 16,2,77,29 };

vector<int> fifth(myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int));

cout << "The contents of fifth are:";

for (vector<int>::iterator it = fifth.begin(); it != fifth.end(); ++it)

cout << ' ' << *it;

cout << '\n';

 ✨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

 

<code>// 使用push_back插入4个数据

vector<int> v;

v.push_back(1);

v.push_back(2);

v.push_back(3);

v.push_back(4);

// 使用迭代器进行遍历打印

vector<int>::iterator it = v.begin();

while (it != v.end())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

// 使用迭代器进行修改

it = v.begin();

while (it != v.end())

{

*it *= 2;

++it;

}

// 使用反向迭代器进行遍历再打印

// vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();

auto rit = v.rbegin();

while (rit != v.rend())

{

cout << *rit << " ";

++rit;

}

cout << endl;

✨ vector 容量空间

        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vector的size
reserve() 改变vector的capacity

 capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现,vs下capacity是按1.5倍增长的,g++是按2倍增长的。 这个问题经常会考察,不要固化的认为,vector增容都是2倍,具体增长多少是根据具体的需求定义 的。vs是PJ版本STL,g++是SGI版本STL。reserve只负责开辟空间,如果确定知道需要用多少空间,reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。resize在开空间的同时还会进行初始化,影响size。如果resize的大小比之前的size小,数据会发生截断;如果比之前的size大,新增的空间默认初始化为0.

resize() 

<code>vector<int> v;

// set some initial content:

for (int i = 1; i < 10; i++)

v.push_back(i);

v.resize(5);

v.resize(8, 100);

v.resize(12);

cout << "v contains:";

for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)

cout << ' ' << v[i];

cout << '\n';

reserve() 

// 如果已经确定vector中要存储元素大概个数,可以提前将空间设置足够

// 就可以避免边插入边扩容导致效率低下的问题了

void TestVectorExpandOP()

{

vector<int> v;

size_t sz = v.capacity();

v.reserve(100); // 提前将容量设置好,可以避免一遍插入一遍扩容

cout << "making bar 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';

}

}

}

✨vector 增删查改

vector增删查改 接口说明
push_back() 尾插
pop_back() 尾删
find() 查找(算法模块实现的,不是vector的成员接口)
insert() 在position之前插入val
erase() 删除position位置的数据
swap() 交换两个vector的数据空间
operator[] 像数组一样进行下标访问

 push_back()和pop_back()(尾部的插入和删除)

<code>vector<int> v;

v.push_back(1);

v.push_back(2);

v.push_back(3);

v.push_back(4);

auto it = v.begin();

while (it != v.end())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

v.pop_back();

v.pop_back();

it = v.begin();

while (it != v.end())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

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