C++ vector 容器浅析

一、什么是vector？

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

二、容器特性

1.顺序序列

顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。

2.动态数组

支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。提供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

三、基本函数实现

1.构造函数

• vector():创建一个空vector
• vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
• vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
• vector(const vector&):复制构造函数
• vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中

2.增加函数

• void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
• iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
• iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
• iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

3.删除函数

• iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
• iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
• void pop_back():删除向量中最后一个元素
• void clear():清空向量中所有元素

4.遍历函数

• reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
• reference front():返回首元素的引用
• reference back():返回尾元素的引用
• iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素
• iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
• reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素
• reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

5.判断函数

• bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

6.大小函数

• int size() const:返回向量中元素的个数
• int capacity() const:返回当前向量所能容纳的最大元素值
• int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

7.其他函数

• void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
• void assign(int n,const T& x):设置向量中前n个元素的值为x
• void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

8.看着清楚

1.push_back 在数组的最后添加一个数据

2.pop_back 去掉数组的最后一个数据

3.at 得到编号位置的数据

4.begin 得到数组头的指针

5.end 得到数组的最后一个单元+1的指针

6．front 得到数组头的引用

7.back 得到数组的最后一个单元的引用

8.max_size 得到vector最大可以是多大

9.capacity 当前vector分配的大小

10.size 当前使用数据的大小

11.resize 改变当前使用数据的大小，如果它比当前使用的大，者填充默认值

12.reserve 改变当前vecotr所分配空间的大小

13.erase 删除指针指向的数据项

14.clear 清空当前的vector

15.rbegin 将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)

16.rend 将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)

17.empty 判断vector是否为空

18.swap 与另一个vector交换数据

四、基本用法

#include < vector> 
using namespace std;

五、简单介绍

1. Vector<类型>标识符
2. Vector<类型>标识符(最大容量)
3. Vector<类型>标识符(最大容量,初始所有值)
4. Int i[5]={1,2,3,4,5}
   Vector<类型>vi(I,i+2);//得到i索引值为3以后的值
5. Vector< vector< int> >v; 二维向量//这里最外的<>要有空格。否则在比较旧的编译器下无法通过

实例

1.pop_back()&push_back(elem)实例在容器最后移除和插入数据

实例

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int>obj;//创建一个向量存储容器 int
    for(int i=0;i<10;i++) // push_back(elem)在数组最后添加数据 
    {
        obj.push_back(i);
        cout<<obj[i]<<",";    
    }
 
    for(int i=0;i<5;i++)//去掉数组最后一个数据 
    {
        obj.pop_back();
    }
 
    cout<<"\n"<<endl;
 
    for(int i=0;i<obj.size();i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout<<obj[i]<<",";
    }
 
    return 0;
}

输出结果为：

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,

0,1,2,3,4,

2.clear()清除容器中所有数据

实例

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int>obj;
    for(int i=0;i<10;i++)//push_back(elem)在数组最后添加数据 
    {
        obj.push_back(i);
        cout<<obj[i]<<",";
    }
 
    obj.clear();//清除容器中所以数据
    for(int i=0;i<obj.size();i++)
    {
        cout<<obj[i]<<endl;
    }
 
    return 0;
}

输出结果为：

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,

3.排序

实例

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int>obj;
 
    obj.push_back(1);
    obj.push_back(3);
    obj.push_back(0);
 
    sort(obj.begin(),obj.end());//从小到大
 
    cout<<"从小到大:"<<endl;
    for(int i=0;i<obj.size();i++)
    {
        cout<<obj[i]<<",";  
    } 
 
    cout<<"\n"<<endl;
 
    cout<<"从大到小:"<<endl;
    reverse(obj.begin(),obj.end());//从大到小 
    for(int i=0;i<obj.size();i++)
    {
        cout<<obj[i]<<",";
    }
    return 0;
}

输出结果为：

从小到大:
0,1,3,

从大到小:
3,1,0,

1.注意 sort 需要头文件#include <algorithm>

2.如果想 sort 来降序，可重写 sort

bool compare(int a,int b) 
{ 
    return a< b; //升序排列，如果改为return a>b，则为降序 
} 
int a[20]={2,4,1,23,5,76,0,43,24,65},i; 
for(i=0;i<20;i++) 
    cout<< a[i]<< endl; 
sort(a,a+20,compare);

4.访问（直接数组访问&迭代器访问）

实例

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
int main()
{
    //顺序访问
    vector<int>obj;
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        obj.push_back(i);   
    } 
 
    cout<<"直接利用数组："; 
    for(int i=0;i<10;i++)//方法一 
    {
        cout<<obj[i]<<" ";
    }
 
    cout<<endl; 
    cout<<"利用迭代器：" ;
    //方法二，使用迭代器将容器中数据输出 
    vector<int>::iterator it;//声明一个迭代器，来访问vector容器，作用：遍历或者指向vector容器的元素 
    for(it=obj.begin();it!=obj.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    return 0;
}

输出结果为：

直接利用数组：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
利用迭代器：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

5.二维数组两种定义方法（结果一样）

方法一

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
 
int main()
{
    int N=5, M=6; 
    vector<vector<int> > obj(N); //定义二维动态数组大小5行 
    for(int i =0; i< obj.size(); i++)//动态二维数组为5行6列，值全为0 
    { 
        obj[i].resize(M); 
    } 
 
    for(int i=0; i< obj.size(); i++)//输出二维动态数组 
    {
        for(int j=0;j<obj[i].size();j++)
        {
            cout<<obj[i][j]<<" ";
        }
        cout<<"\n";
    }
    return 0;
}

方法二

#include <string.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
 
int main()
{
    int N=5, M=6; 
    vector<vector<int> > obj(N, vector<int>(M)); //定义二维动态数组5行6列 
 
    for(int i=0; i< obj.size(); i++)//输出二维动态数组 
    {
        for(int j=0;j<obj[i].size();j++)
        {
            cout<<obj[i][j]<<" ";
        }
        cout<<"\n";
    }
    return 0;
}

输出结果为：

0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0