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vector 容器

更新於 2023-10-05約 5 分鐘閱讀

本文由簡體中文內容確定性轉換，並受版本化術語表保護。

1.vector容器

1.1.vector基本概念

功能：

vector資料結構和陣列非常相似，也稱為單端陣列

vector與普通陣列區別：

不同之處在於陣列是靜態空間，而vector可以動態擴充套件

動態擴充套件：

並不是在原空間之後續接新空間，而是找更大的記憶體空間，然後將原資料複製新空間，釋放原空間

说明: 2015-11-10_151152

vector容器的迭代器是支援隨機訪問的迭代器

1.2.vector建構函式

功能描述：

建立vector容器

函式原型：

vector<T> v; //採用模板實現類實現，預設建構函式
vector(v.begin(), v.end()); //將v[begin(), end())區間中的元素複製給本身。
vector(n, elem); //建構函式將n個elem複製給本身。
vector(const vector &vec); //複製建構函式。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

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; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v2);

	vector<int> v3(10, 100);
	printVector(v3);
	
	vector<int> v4(v3);
	printVector(v4);
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

**總結：**vector的多種構造方式沒有可比性，靈活使用即可

1.3.vector賦值操作

功能描述：

給vector容器進行賦值

函式原型：

vector& operator=(const vector &vec);//過載等號運算子
assign(beg, end); //將[beg, end)區間中的資料複製賦值給本身。
assign(n, elem); //將n個elem複製賦值給本身。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int>& v) {

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

//赋值操作
void test01()
{
	vector<int> v1; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int>v2;
	v2 = v1;
	printVector(v2);

	vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v3);

	vector<int>v4;
	v4.assign(10, 100);
	printVector(v4);
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

總結： vector賦值方式比較簡單，使用operator=，或者assign都可以

1.4.vector容量和大小

功能描述：

對vector容器的容量和大小操作

函式原型：

empty(); //判斷容器是否為空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的個數
resize(int num); //重新指定容器的長度為num，若容器變長，則以預設值填充新位置。

//如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的長度為num，若容器變長，則以elem值填充新位置。

//如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

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);
	if (v1.empty())
	{
		cout << "v1为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "v1不为空" << endl;
		cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
		cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
	}

	//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
	v1.resize(15,10);
	printVector(v1);

	//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
	v1.resize(5);
	printVector(v1);
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v1不为空
v1的容量 = 16
v1的大小 = 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 10 10 10
0 1 2 3 4

總結：

判斷是否為空 --- empty
返回元素個數 --- size
返回容器容量 --- capacity
重新指定大小 --- resize

1.5.vector插入和刪除

功能描述：

對vector容器進行插入、刪除操作

函式原型：

push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //刪除最後一個元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count個元素ele
erase(const_iterator pos); //刪除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end);//刪除迭代器從start到end之間的元素
clear(); //刪除容器中所有元素

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

#include <vector>

void printVector(vector<int>& v) {

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

//插入和删除
void test01()
{
	vector<int> v1;
	//尾插
	v1.push_back(10);
	v1.push_back(20);
	v1.push_back(30);
	v1.push_back(40);
	v1.push_back(50);
	printVector(v1);
	//尾删
	v1.pop_back();
	printVector(v1);
	//插入
	v1.insert(v1.begin(), 100);
	printVector(v1);

	v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
	printVector(v1);

	//删除
	v1.erase(v1.begin());
	printVector(v1);

	//清空
	v1.erase(v1.begin(), v1.end());
	v1.clear();
	printVector(v1);
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

10 20 30 40 50
10 20 30 40
100 10 20 30 40
1000 1000 100 10 20 30 40
1000 100 10 20 30 40

總結：

尾插 --- push_back
尾刪 --- pop_back
插入 --- insert (位置迭代器)
刪除 --- erase （位置迭代器）
清空 --- clear

1.6.vector資料存取

功能描述：

對vector中的資料的存取操作

函式原型：

at(int idx); //返回索引idx所指的資料
operator[]; //返回索引idx所指的資料
front(); //返回容器中第一個資料元素
back(); //返回容器中最後一個數據元素

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void test01()
{
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; 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 << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
	cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
}

int main() {
    // 程序从 main 函数开始执行，下面的语句会按顺序运行。

	test01();


	// 返回 0 表示程序正常结束。
	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v1的第一个元素为： 0
v1的最后一个元素为： 9

總結：

除了用迭代器獲取vector容器中元素，[ ]和at也可以
front返回容器第一個元素
back返回容器最後一個元素

1.7.vector互換容器

功能描述：

實現兩個容器內元素進行互換

函式原型：

swap(vec); // 將vec與本身的元素互換

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

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);

	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--)
	{
		v2.push_back(i);
	}
	printVector(v2);

	//互换容器
	cout << "互换后" << endl;
	v1.swap(v2);
	printVector(v1);
	printVector(v2);
}

void test02()
{
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

	v.resize(3);

	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

	//收缩内存
	vector<int>(v).swap(v); //匿名对象

	cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
	cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
}

int main() {

	test01();

	test02();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
互换后
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v的容量为：131072
v的大小为：100000
v的容量为：131072
v的大小为：3
v的容量为：3
v的大小为：3

總結：swap可以使兩個容器互換，可以達到實用的收縮記憶體效果

1.8.vector預留空間

功能描述：

減少vector在動態擴充套件容量時的擴充套件次數

函式原型：

reserve(int len);//容器預留len個元素長度，預留位置不初始化，元素不可訪問。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void test01()
{
	vector<int> v;

	//预留空间
	v.reserve(100000);

	int num = 0;
	int* p = NULL;
	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
		v.push_back(i);
		if (p != &v[0]) {
			p = &v[0];
			num++;
		}
	}

	cout << "num:" << num << endl;
}

int main() {

	test01();
    

	return 0;
}

執行結果：

num:1

總結：如果資料量較大，可以一開始利用reserve預留空間