vector容器

Vector 容器

1 vector基本概念

  • 功能

    vector数据结构和数组十分相似，也称为单端数组

  • vector和普通数组的区别

    不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

  • 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

  • vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

2 vector构造函数

  • 功能描述

    创造vector容器

  • 函数原型

    1. vector <T> v //采用模板实现类实现，默认构造函数
    2. vector(v.begin(),v.end()); 将v[ begin(), end() ) 区间中的元素拷贝给本身
    3. vector(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本
    4. vector(const vector &vec); //拷贝构造函数
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void printVector(vector <int>& v) {
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);
	//通过区间方式构造
	vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v2);
	vector<int>v3(5, 100);
	printVector(v3);
	vector<int>v4(v3);
	printVector(v4);
}

3 vector赋值操作

  • 函数原型
    1. vector& operator=(const vector &vec)
    2. assign(beg,end); //给[beg, end）区间中的数据拷贝复制给本身
    3. assign(n,elem) //将n个elem拷贝赋值给本身
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void test02() {
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {  v1.push_back(i);  }
	vector<int>v2;
	v2 = v1;
	printVector(v2);
	vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v3);
	vector<int>v4;
	v4.assign(5, 10);
	printVector(v4);
}

4 vector容量和大小

  • 函数原型
    1. empty(); //判断容器是否为空
    2. capacity(); //容器的容量,容量大于等于长度
    3. size(); //返回容器中元素的个数
    4. resize(int num); //重新指定容器的长度为num,若容器边长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
    5. resize(int num,elem) //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
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void test03() {
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 5; i++) { v1.push_back(i); }
	if (v1.empty())  cout << "v1为空" << endl;
	else {
		cout << "v1不为空" << endl;
		cout << "v1的容量为" << v1.capacity() << endl;
		cout << "v1的大小为" << v1.size() << endl;
	}
	//重回新指定大小
	v1.resize(7);
	printVector(v1);//0 1 2 3 4 0 0
	v1.resize(10,8);
	printVector(v1);//0 1 2 3 4 0 0 8 8 8
	v1.resize(5);
	printVector(v1);//0 1 2 3 4
}

5 vector插入和删除

  • 函数原型
    1. push_back(elem); //尾部插入元素
    2. pop_back(); //删除最后一个元素
    3. insert(const_iterator pos,ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
    4. insert(const_iterator pos,int count,ele)；//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
    5. erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素
    6. erase(const_iterator start,const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
    7. clear()；//删除容器中所有的元素
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void test04() {
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 5; i++) { v1.push_back(i); }
	v1.pop_back();
	printVector(v1);
	//插入
	v1.insert(v1.begin(), 100);
	printVector(v1);
	v1.insert(v1.begin(),2, 50);
	printVector(v1);
	//删除
	v1.erase(v1.end()-1);
	printVector(v1);

	v1.erase(v1.begin(),v1.end()-2);
	printVector(v1);
	v1.clear();
}

6 vector数据存取

  • 函数原型
    1. at(int idx); //返回索引 idx 所值的数据
    2. operator[]; //返回索引 idx 所指的数据
    3. front(); //返回容器中第一个数据
    4. back(); // 返回容器中最后一个数据元素
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void test05() {
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 5; 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;
	cout << "第一个元素" << v1.front() << endl;
	cout << "最后一个元素" << v1.back() << endl;
}

7 vector互换容器

  • 函数原型

    swap(vec); 

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//巧用swap可以收缩内存空间
void test07() {
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 100000; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 2);
	}
	cout << "v1的容量为" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1的大小为" << v1.size() << endl;
	v1.resize(3);//容量没有变
	cout << "v1的容量为" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1的大小为" << v1.size() << endl;
	//收缩内存
	vector <int>(v1).swap(v1);
	//vector <int>(v1)
	cout << "v1的容量为" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1的大小为" << v1.size() << endl;
}

运行结果：

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v1的容量为138255
v1的大小为100000
v1的容量为138255
v1的大小为3
v1的容量为3
v1的大小为3

8 vector预留空间

  • 功能描述

    减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

  • 函数原型

    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

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void test08() {
	vector<int>v;
	int num = 0;//记录动态扩展次数
	int* p = NULL;//指向当前容器中的首元素
	for (int i = 0; i < 300; i++) {
		v.push_back(i);
		//判断指针p所指的首元素地址是否发生变化，如果变化，则重新分配了内存，num加一并更新p
		if (p != &v[0]) {
			num++;
			p = &v[0];
		}
	}
	cout << "动态扩展次数：" << num << endl;
}

运行结果：

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动态扩展次数：15

使用reserve后

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v.reserve(300);//预留空间

运算结果

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动态扩展次数：1