vector的介绍及使用

vector的介绍

vector的文档介绍

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。
2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自
   动处理。
3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小
   为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
6. 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists统一的迭代器和引用更好。

vector的使用

vector的定义

// constructing vectors#include #include int main (){    // 构造函数的使用    std::vector<int> first; // 无参构造    std::vector<int> second (4,100); // 初始化为4个整型数字100    std::vector<int> third (second.begin(),second.end()); // 用second的迭代器初始化，类似于拷贝构造second    //也可以用其他类的迭代器初始化    string s("hello");    vector<char> v(s.begin(), s.end());    std::vector<int> fourth (third); // 拷贝构造            // 下面涉及迭代器初始化的部分，我们学习完迭代器再来看这部分    // the iterator constructor can also be used to construct from arrays:    int myints[] = {16,2,77,29};    std::vector<int> fifth (myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int) );    std::cout << "The contents of fifth are:";        for (std::vector<int>::iterator it = fifth.begin(); it != fifth.end(); ++it)    std::cout << " " << *it;        std::cout << "/n";    return 0;}

vector的遍历

1.size()+operator[]

2.迭代器

3.范围for

vector iterator 的使用

#include #include using namespace std;void PrintVector(const vector<int>& v){    // const对象使用const迭代器进行遍历打印    vector<int>::const_iterator it = v.begin();        while (it != v.end())    {        cout << *it << " ";        ++it;    }        cout << endl;}int main(){    // 使用push_back插入4个数据    vector<int> v;    v.push_back(1);    v.push_back(2);    v.push_back(3);    v.push_back(4);        // 使用迭代器进行遍历打印    vector<int>::iterator it = v.begin();        while (it != v.end())    {        cout << *it << " ";        ++it;    }        cout << endl;        // 使用迭代器进行修改    it = v.begin();    while (it != v.end())    {        *it *= 2;        ++it;    }        // 使用反向迭代器进行遍历再打印    vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();    while (rit != v.rend())    {        cout << *rit << " ";        ++rit;    }    cout << endl;        PrintVector(v);    return 0;}

vector 空间增长问题

• capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。
  这个问题经常会考察，不要固化的认为，顺序表增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
• reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问
  题。
• resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size

capacity

// vector::capacity#include #include int main (){    size_t sz;    std::vector<int> foo;    sz = foo.capacity();    std::cout << "making foo grow:/n";        for (int i=0; i<100; ++i)     {        foo.push_back(i);    	if (sz!=foo.capacity())         {        sz = foo.capacity();        std::cout << "capacity changed: " << sz << "/n";    	}    }}vs：运行结果：making foo grow:capacity changed: 1capacity changed: 2capacity changed: 3capacity changed: 4capacity changed: 6capacity changed: 9capacity changed: 13capacity changed: 19capacity changed: 28capacity changed: 42capacity changed: 63capacity changed: 94capacity changed: 141    g++运行结果：making foo grow:capacity changed: 1capacity changed: 2capacity changed: 4capacity changed: 8capacity changed: 16capacity changed: 32capacity changed: 64capacity changed: 128    

reserve

// vector::reserve#include #include int main (){    size_t sz;    std::vector<int> foo;    sz = foo.capacity();    std::cout << "making foo grow:/n";        for (int i=0; i<100; ++i)     {        foo.push_back(i);        if (sz!=foo.capacity())         {            sz = foo.capacity();            std::cout << "capacity changed: " << sz << "/n";        }            }        std::vector<int> bar;    sz = bar.capacity();        bar.reserve(100); // this is the only difference with foo above    std::cout << "making bar grow:/n";        for (int i=0; i<100; ++i)     {        bar.push_back(i);        if (sz!=bar.capacity())         {            sz = bar.capacity();            std::cout << "capacity changed: " << sz << "/n";        }            }        return 0;}

resize

// vector::resize#include #include int main (){    std::vector<int> myvector;        // set some initial content:    for (int i=1;i<10;i++)    myvector.push_back(i);        myvector.resize(5);    myvector.resize(8,100);    myvector.resize(12);        std::cout << "myvector contains:";        for (int i=0;i<myvector.size();i++)    std::cout << " " << myvector[i];        std::cout << "/n";    return 0;}

vector 增删查改

push_back和pop_back的使用

// push_back/pop_back#include #include using namespace std;int main(){        int a[] = { 1, 2, 3, 4 };        vector<int> v(a, a+sizeof(a)/sizeof(int));        vector<int>::iterator it = v.begin();            	//用迭代器遍历vector        while (it != v.end())         {        	cout << *it << " ";        	++it;        }                cout << endl;        	//尾删        v.pop_back();        v.pop_back();        	//尾插    	v.push_back(5);                it = v.begin();        while (it != v.end())         {            cout << *it << " ";            ++it;        }                cout << endl;        return 0;}

结果：

find、insert、erase的使用

//insert，用迭代器插入iterator insert (iterator position, const value_type& val);//erase，用迭代器删除iterator erase (iterator position);//findtemplate <class InputIterator, class T>    //用迭代器遍历查找，返回的是所找元素的迭代器位置   InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);

// find / insert / erase#include #include //find的头文件，在算法头文件里#include using namespace std;int main(){    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };    vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));        // 使用find查找3所在位置的iterator    vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);        // 在pos位置之前插入30    v.insert(pos, 30);        //用迭代器遍历vector    vector<int>::iterator it = v.begin();    while (it != v.end())     {        cout << *it << " ";        ++it;    }    cout << endl;        //查找3的iterator    pos = find(v.begin(), v.end(), 3);        // 删除pos位置的数据    v.erase(pos);        //再次遍历    it = v.begin();    while (it != v.end())     {        cout << *it << " ";        ++it;    }    cout << endl;        return 0;}

结果：

operator[]、swap的使用

// operator[]+index 和 C++11中vector的新式for+auto的遍历// vector使用这两种遍历方式是比较便捷的。#include #include using namespace std;int main(){    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };    vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));        // 通过[]读写第0个位置。    v[0] = 10;    cout << v[0] << endl;        // 通过[i]的方式遍历vector    for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)    cout << v[i] << " ";            cout << endl;        vector<int> swapv;    //v和swapv交换    swapv.swap(v);    cout << "v data:";//v的内容    for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)    cout << v[i] << " ";        cout << endl;        cout << "swapv data:";//swapv的内容    for (size_t i = 0; i < swapv.size(); ++i)    cout << swapv[i] << " ";        cout << endl;        // C++11支持的新式范围for遍历    for(auto x : v)    cout<< x << " ";    cout<<endl;    return 0;}

结果：

C++98下，最好使用vector的swap，全局的swap会涉及深浅拷贝，开销较大

C++11则都一样

vector 迭代器失效问题

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T*。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器(程序可能会崩溃)

对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：

1. 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，导致迭代器变成野指针。比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等

   #include using namespace std;#include int main(){    vector<int> v{1,2,3,4,5,6};    auto it = v.begin();        // 将有效元素个数增加到100个，多出的位置使用8填充，操作期间底层会扩容    // v.resize(100, 8);        // reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数，操作期间可能会引起底层容量改变    // v.reserve(100);        // 插入元素期间，可能会引起扩容，而导致原空间被释放    // v.insert(v.begin(), 0);        // v.push_back(8);        // 给vector重新赋值，可能会引起底层容量改变    v.assign(100, 8);        /*    出错原因：以上操作，都有可能会导致vector扩容，也就是说vector底层原理旧空间被释放掉，    而在打印时，it还使用的是释放之间的旧空间，在对it迭代器操作时，实际操作的是一块已经被释放的    空间，而引起代码运行时崩溃。    解决方式：在以上操作完成之后，如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素，只需给it重新    赋值即可。    */        while(it != v.end())    {        cout<< *it << " " ;        ++it;    }    cout<<endl;    return 0;}

2. 指定位置元素的删除操作–erase

   #include using namespace std;#include int main(){    
               
                        
   
                    
   
                                                                                                                       
                            云服务器
                                                
                            GPU云服务器
                                                                                                                                                    
                                         
                        
                       
                                                                                                  vector
                                                                                                              中vector用法
                                                                                                              Vector与ArrayList
                                                                                                              ArrayList和Vector
                                                            
                    
                  
                 
                
                  
   
                      
    文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。
                    
                      
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