【STL】vector - 顺序性容器

2022-09-12 21:00:47 阅读：199 来源： 互联网

标签：容器 vector end iterator loc STL 元素 Vector

vector的原理特点

vector是一个线性顺序结构，相当于数组，但是大小可以不预先指定，并且自动扩展。所以完全可以将vector看作动态数组。

在创建一个vector后，它会自动在内存中分配一块连续的内存空间进行数据存储，初始的空间大小可以预先指定也可以由vector默认指定，这个大小就是capacity()函数的返回值。当存储的数据超过分配的空间时vector会重新分配一块内存块，但这样的分配会比较耗时。会经历以下过程：

1.vector会申请一块更大的内存块
2.将原来的数据拷贝新的内存块中
3.销毁掉原内存块中的对象，(调用对象的析构函数)
4.将原来的空间释放掉

vector的特点：

(1)指定一块如同数组一样的连续存储，但空间可以动态扩展，可以像数组一样草最，并且可以动态操作。通常体现在push_back()和pop_back()。

(2)随机访问方便，支持[]操作符和vector.at()像数组一样被访问。

(3)节省空间，因为它是连续存储，在存储数据的区域都是没有被浪费的，但是在不满存的情况下，未存储的区域实际是被浪费的

(4)在内部进行插入、删除操作效率非常低，这样操作基本是被禁止的。vertor被设计成智能在后端进行追加和删除操作，原因是vector内部的实现是按照顺序表的原理

(5)只能在vector的最后进行push和pop，不能在vector的头进行push和pop

(6)当动态添加的数据超过vector默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷贝与释放，这个操作非常消耗性能，所以最好在创建vector时就指定空间大小

Vertors包含着一系列连续存储的元素，与数组类似。访问Vector中的任意元素或从末尾添加元素都可以在常量级时间复杂度内完成，从查找特定值的元素所处的位置或是Vector中插入元素则是线性事件复杂度

vector的类方法：

1.Constructors : 构造函数

// 构造一个空的vector
vector<int> v1;   

// 构造一个包含5个值为42的元素的Vector
vector<int> v1(5,42);

2.Operators : 对vector进行赋值和比较

C++ Vectors能够使用标准运算符：==，!=,<=,>=,<,和> ;
要访问Vector中某特定位置的元素可以使用[]操作符;
如果两个vectors的容量相同，相同位置的元素相等则可以认为这两个vectors是相等的;
vectors之间大小的比较是按照词典规则;

3.assign():对Vecotr中的元素赋值

// 将区间[start,end]的元素赋给当前的vector
void assign(input_iterator start,input_iterator end); 

// 赋num个值为Val的元素到vector中，这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容
void assign(size_type num,const TYPE &val);

4.at():返回指定位置的元素

5.back()：返回最末尾的一个元素

6.begin(): 返回第一个元素的迭代器

7.capacity(): 返回vector所能容纳的元素数量

8.clear(): 清空所有元素

9.empty(): 判断Vector是否为空

10.end():返回最末元素的迭代器

11.erase():删除指定元素

// 删除loc处的元素
iterator erase(iterator loc);  

// 删除start和end之间的元素
iterator erase(iterator start,iterator end);

12.front() : 返回第一个元素的引用

13.get_allocator(): 返回vector的内存分配器

14.insert():插入元素到Vector中

// 在指定位置Loc前插入值为num个值为val的元素
iterator insert(iterator loc,const TYPE &val); 

// 在指定位置loc前插入num个值为val的元素
void insert(iterator loc,size_type num,const TYPE &val);  

// 在指定位置loc前插入区间[start,end]的所有元素
void insert(iterator loc,input_iterator start,input_iterator end);

15.max_size():返回Vector所能容纳元素的最大数量(上限)

16.pop_back():移除最后一个元素

17.push_back():在Vecotor尾添加一个元素

18.rbegin(): 返回Vector尾部的逆迭代器

19.rend():返回Vector起始的逆迭代器

20.reserve():设置Vector最小的元素容纳数量

21.resize()：该表Vector元素数量的大小

22.size():返回Vector元素数量的大小

23:swap():交换两个Vector

void swap(vector &from);

vector实例

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
	// vector构造方法
	std::vector<int> iv;


	std::vector<int> iv1(10,5);
	for(const auto& e:iv1)
		cout<<e<<" ";
	cout<<endl;


	std::vector<int> iv2 = iv1;
	for(const auto& e:iv2)
		cout<<e<<" ";
	cout<<endl;
	cout<<endl;

 	// vector迭代器
 	int ar[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 	std::vector<int> iv3(ar,ar+10);
 	for(const auto& e:iv3)
		cout<<e<<" ";
	cout<<endl;

	std::vector<int>::iterator it = iv3.begin();
	while(it != iv3.end())
	{
		cout<<*it<<" ";
		++it;
	}
	cout<<endl;

	auto it1 = iv3.begin();
	while(it1 != iv3.end())
	{
		cout<<*it1<<" ";
		++it1;
	}
	cout<<endl;
	cout<<endl;

	// 反向迭代器
	auto it2 = iv3.rbegin();
	while(it2 != iv3.rend())
	{
		cout<<*it2<<" ";
		++it2;
	}
	cout<<endl;
	cout<<endl;

	// vector元素变更
	vector<int> iv4;
	cout<<"size = "<<iv4.size()<<endl;
	cout << "capacity = " << iv4.capacity() << endl;
	iv4.push_back(1);
	iv4.push_back(2);
	iv4.push_back(3);
	iv4.push_back(4);
	iv4.push_back(5);
	cout << "size = " << iv4.size() << endl;
	cout << "capacity = " << iv4.capacity() << endl;
	cout<<endl;
	cout<<endl;


	iv4.resize(15);
	cout << "size = " << iv4.size() << endl;
	cout << "capacity = " << iv4.capacity() << endl;
	iv4.resize(10);//大小可以减小
	cout << "size = " << iv4.size() << endl;
	cout << "capacity = " << iv4.capacity() << endl;
	cout<<endl;
	cout<<endl;

	iv4.reserve(100);
	cout << "size = " << iv4.size() << endl;
	cout << "capacity = " << iv4.capacity() << endl;
	iv4.reserve(50);//扩容不能减少
	cout << "size = " << iv4.size() << endl;
	cout << "capacity = " << iv4.capacity() << endl;
	cout<<endl;
	cout<<endl;

	//增删改查
	for (const auto& e : iv4)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
	iv4.pop_back();
	iv4.insert(iv4.begin(), 10);
	for (const auto& e : iv4)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
	iv4.erase(iv4.begin());
	for (const auto& e : iv4)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
	cout << endl;


	iv3.swap(iv4);//交换
	cout << "iv3 = ";
	for (const auto& e : iv3)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
	cout << "iv4 = ";
	for (const auto& e : iv4)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
	cout << endl;


	for (size_t i = 0; i < iv4.size(); ++i)
		cout << iv4[i] << " ";//[]不进行越界检测
	cout << endl;
	for (size_t i = 0; i < iv4.size(); ++i)
		cout << iv4.at(i) << " ";//会对边界进行访问越界问题进行检查
	cout << endl;

	for (size_t i = 0; i < (iv4.size()+1); ++i)
		cout << iv4[i] << " ";//[]不进行越界检测
	cout << endl;
	for (size_t i = 0; i < (iv4.size()+1); ++i)
		cout << iv4.at(i) << " ";//会对边界进行访问越界问题进行检查
	cout << endl;

	return 0;
}

运行结果：

参考文章:C++_标准模板库(STL) - vector

标签：容器,vector,end,iterator,loc,STL,元素,Vector
来源： https://www.cnblogs.com/Wangzx000/p/16685000.html

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