C++初阶学习第八弹——探索STL奥秘(三)——深入刨析vector的使用

CSDN 2024-09-01 13:35:01 阅读 96

string(上):C++初阶学习第六弹——探索STL奥秘(一)——标准库中的string类-CSDN博客

string(下):C++初阶学习第七弹——探索STL奥秘(二)——string的模拟实现-CSDN博客

前言:

在前面我们已经学习了string的使用和模拟实现,它们在使用上有异曲同工之妙,所以在学习了string之后我们再学习vector就会容易很多,下面跟着我的脚步我们来学习一下vector的具体用法

目录

一、vector的基本概念

二、vector的使用

2.1 vector在库中的存在方式及常见接口

2.2 vector的构造

2.3 vector迭代器的使用

2.4 vector的空间增长问题

2.5 vector的增删查改

三、总结


一、vector的基本概念

vector和string一样,都是属于C++模板库中的部分:

Vector,中文名称为“向量”,是C++ STL(Standard Template Library,标准模板库)中的一种数据结构,它是一个动态数组,可以动态地增加或减少其大小。vector在内存中是连续存储的,这意味着它的所有元素都存储在内存中相邻的位置。

基本概念:

vector是一个模板类,定义在头文件(include<vector>)中。可以使用vector来存储任意类型的对象,包括自定义类型。

vector有以下几个重要的特点:

可动态增长:vector可以动态地增加其大小,无需重新分配内存。可动态缩小:vector可以动态地缩小其大小,释放不需要的内存。支持随机访问:vector支持随机访问,这意味着可以通过下标快速访问vector的元素。支持插入和删除:vector支持在头或尾插入和删除元素,但在中间插入和删除元素的效率较低。

二、vector的使用

接下来我们就来学习一下vector的基本使用方法,由于之前我们已经有了string的学习基础,所以在下面我们会讲的较为快速一些,主要就讲一下vector的几个比较常用的用法,我们的重心还是放在后面vector的模拟实现上

2.1 vector在库中的存在方式及常见接口

我们先来看一下vector在库中的存在形式

这其中涉及到类模板和容器的问题,这些目前我们还没有学到,等我们后面学到了再讲

vector由于是一个容器,它支持不同类型的数据进行操作,所以这个写法上与string还是有不少区别,如vector在定义一个变量时的方式为:

<code>vector<int> v1;

vector<double> v2;

vector<string> v3;

我们先来看一下vector的一些比较重要的接口函数:

下面我们就先来讲一下几个比较重要的接口函数

2.2 vector的构造

vector的构造方式上与string并没有太大区别,主要也是无参的默认构造,初始化构造,拷贝构造等,没有太大的难度,下面的讲解会直接给出代码实例

代码实例如下:

<code>#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

// 1、测试vector的几种构造方法

void test1_vector()

{

vector<int>(); //这种的会发生隐式类型转换,但只在本行起作用

vector<int> v1; //无参构造

vector<int> v2(10, 100); //构造一个vector有10个100

vector<int> v3(v2); //拷贝构造

vector<int> v4(v2.begin(), v2.end()); //迭代器构造

//下面还有一种迭代器构造的方式,这里涉及了迭代器的初始化,我们在下面会讲

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

vector<int> v5(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));

cout << "The contents of v5 are:";

for (vector<int>::iterator it = v5.begin(); it != v5.end(); ++it)

cout << ' ' << *it;

cout << '\n';

}

int main()

{

test1_vector();

return 0;

}

运行结果:

2.3 vector迭代器的使用

这里的使用与string类似,我们往下看:

代码实例:

<code>void test2_vector()

{

vector<int> v1;

v1.push_back(1);

v1.push_back(2);

v1.push_back(3);

v1.push_back(4);

//正向迭代器1

vector<int>::iterator it = v1.begin();

while (it != v1.end())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

//正向迭代器2

for (auto e : v1) //for循环的本质其实就是迭代器,而且它还会自己++

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

//反向迭代器

vector<int>::reverse_iterator rt = v1.rbegin();

while (rt != v1.rend())

{

cout << *rt << " ";

rt++;

}

cout << endl;

}

运行结果:

正反向迭代器在vector中的应用是很好理解的

2.4 vector的空间增长问题

注意事项:

1、vector在不同环境下的默认扩容速度是不同的,一般是1.5倍或者2倍

2、reverse只负责开辟空间,一般在知道需要多少空间的时候可以调用该函数,省去了扩容的麻烦

3、resize不仅可以扩容,还可以进行初始化来改变size

上面的这些重点就是resize和reverse两项,我们先把这两个单拎出来看一下:

resize有两个参数,一个是开辟空间大小,一个是初始化大小

reverse只有一个参数,就是开辟空间大小

代码示例:

<code>void test3_vector()

{

vector<int> v1;

v1.reserve(100); //开辟一个100大小的空间

cout << v1.capacity() << endl;

vector<int> v2;

v2.resize(10); //开辟一个10个大小的空间,同时改变size,并通过半缺省来初始化

for (auto e : v2)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

vector<int> v3;

v3.resize(10, 3); //将数据初始化为3

for (auto e : v3)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

}

运行结果:

2.5 vector的增删查改

这些全部通过接口函数来实现,难度不大

代码实例:

<code>void test4_vector()

{

vector<int> v1;

//增——push_back(尾插)

v1.push_back(1);

v1.push_back(2);

v1.push_back(3);

v1.push_back(4);

cout << "增:";

for (auto e : v1)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

//删——pop_back(尾删)

v1.pop_back();

cout << "删:";

for (auto e : v1)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

//查——find(这个是算法库中的接口,不是vector的接口,返回类型是查找位置的迭代器)

auto pos1 = find(v1.begin(), v1.end(), 2);

cout << "查:";

cout << *pos1 << endl; //如果没找到就不进行任何操作

//在任意位置插入——insert

//要先用find找到要插入的位置,然后再插入数据

auto pos2 = find(v1.begin(), v1.end(), 2);

if (pos2 != v1.end())

{

v1.insert(pos2, 20);

}

cout << "插入任意位置:";

for (auto e : v1)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

//在任意位置删除——erase

//同样要先用find找到要删除的位置,然后再删除数据

auto pos3 = find(v1.begin(), v1.end(), 2);

v1.erase(pos3);

cout << "删除任意位置:";

for (auto e : v1)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

//改——operator[]

v1[0] = 100;

cout << "改:";

for (auto e : v1)

{

cout << e << " ";

}

cout << endl;

}

运行结果:

三、总结

以上就是vector的用法讲解,相比于string,vector的使用范围其实更广,vector的难点在于其模拟实现上,这个我们后面就讲

感谢各位大佬观看,创作不易,还请各位大佬点赞支持!!!



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