STL-vector容器

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WuShF 发表于 2023/02/05 20:56:09 2023/02/05
【摘要】 vector数据结构和数组非常相似,也被称为单端数组vector与普通数组的区别:数组是静态空间,vector可以动态扩展动态扩展:并不是在原空间中之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,然后释放新空间vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器 vector构造函数vector<T>v;采用模板实现类实现,默认构造函数vector(v.begin(),v.end()...

vector数据结构和数组非常相似,也被称为单端数组
vector与普通数组的区别:

  • 数组是静态空间,vector可以动态扩展

动态扩展:

  • 并不是在原空间中之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,然后释放新空间
  • vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

vector构造函数

  • vector<T>v;采用模板实现类实现,默认构造函数
  • vector(v.begin(),v.end());[v.begin(),v.end())区间中的元素拷贝给本身,前闭后开,因为end()取不到
  • vector(n,elem);构造函数将n个elem拷贝给本身
  • vector(const vector& vec);拷贝构造函数

vector的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可

//默认构造,无参构造
vector<int>v1;
v1.push_back(10);
//通过区间方式进行构造
vector<int>v2(v1.begin(), v1.end());
//n个elem方式构造
vector<int>v3(10, 20);
//拷贝构造
vector<int>v4(v3);

vector赋值操作

重载等号运算符:

  • vector& operator=(const vector & vec);

assign方式:

  • .assign(beg,end);将[beg,end)区间内的数据拷贝赋值给本身
  • .assign(n,elem);将n个elem拷贝赋值给本身
void Print(vector<int>& vec)
{
    for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }
}
int main() 
{
    vector<int>v1(10, 20);
    Print(v1);
    //赋值
    vector<int>v2;
    v2 = v1;
    Print(v2);
    //assign方式
    vector<int>v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    Print(v3);
    cout << endl;
    v3.assign(20, 10);
    Print(v3);
    return 0;
}

vector容量和大小

  • empty();//判断容器是否为空,如果为真,代表容器为空
  • capacity();//容器的容量
  • size();//返回容器中元素的个数
  • resize(int num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值0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
  • 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;如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除
vector<int>v;
cout << v.empty() << endl;//1
v.resize(3);
cout << v.empty() << endl;//0
//由于resize新位置填充为0,所以capacity和size都不为零
cout << v.capacity() << endl;//3
cout << v.size() << endl;//3

vector插入和删除

  • .push_back(ele);//尾部插入元素ele
  • .pop_back();//删除最后一个元素

注意,第一个参数是迭代器:

  • .insert(const_iterator pos, ele);//迭代器向指定位置pos插入元素ele
  • .insert(const_iterator pos, int count, ele);//迭代器向指定位置pos插入count个元素ele

删除提供一个迭代器,或者提供一个区间

  • .erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素
  • .erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
  • .clear();//删除容器中所有元素
void Print(vector<int>& vec)
{
    for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }
}
int main() 
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    //第一个参数是迭代器
    v.insert(v.begin(), 2, 2);
    Print(v);//2 2 10 20
    v.erase(v.begin(), v.begin() + 1);//2 10 20
    v.clear();
    Print(v);
    return 0;
}

vector数据存取

  • .at(in idx);//返回索引idx所指的数据
  • operator[];//下标方式返回idx所指的数据
  • .front();//返回容器中第一个元素数据
  • .back();//返回容器中最后一个元素数据
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(20);
cout << v[0] << endl;
cout << v.at(1) << endl;
cout << v.front() << endl;
cout << v.back() << endl;

vector互换容器

将两个容器内元素进行互换:

  • .swap(vec);//将vec与本身的元素互换
void Print(vector<int>& vec)
{
    for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }
}
int main() 
{
    vector<int>v1;
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    vector<int>v2;
    v2.push_back(30);
    v1.swap(v2);
    Print(v1);//30
    Print(v2);//10 20
    return 0;
}

实际用途:利用swap可以收缩内存空间

  • vector<int>(v1).swap(v1);//收缩v1内存空间
  • vector<int>(v1)//匿名对象,使用v1初始化
  • .swap(v1);//容器交换
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    v1.push_back(i);
}
v1.resize(3);
//3 141 32
cout << v1.size() << " " << v1.capacity() << " " << sizeof(v1) << endl;
//利用swap收缩内存空间
vector<int>(v1).swap(v1);
//3 3 32
cout << v1.size() << " " << v1.capacity() << " " << sizeof(v1) << endl;

vector预留空间

减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

  • .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
vector<int>v1;
int num1 = 0;
int* p1 = NULL;
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    v1.push_back(i);
    if (p1 != &v1[0])
    {
        p1 = &v1[0];
        num1++;
    }
}
//24 10000 12138 32
cout << num1 << " " << v1.size() << " " << v1.capacity() << " " << sizeof(v1) << endl;
//利用reserve预留空间
vector<int>v2;
v2.reserve(10000);
int num2 = 0;
int* p2 = NULL;
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    v2.push_back(i);
    if (p2 != &v2[0])
    {
        p2 = &v2[0];
        num2++;
    }
}
//1 10000 10000 32
cout << num2 << " " << v2.size() << " " << v2.capacity() << " " << sizeof(v2) << endl;
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