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c++STL中的vector

时间:2020-06-19 22:35:34      阅读:47      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:style   效率   set   算法   修改   访问   反转   的区别   增加   

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。

用法

1. 头文件

#include<vector>

2. vector声明及初始化

vector<int> vec;        //声明一个int型向量
vector<int> vec(5);        //声明一个初始大小为5的int向量
vector<int> vec(10, 1);    //声明一个初始大小为10且值都是1的向量
vector<int> vec(tmp);    //声明并用tmp向量初始化vec向量
vector<int> tmp(vec.begin(), vec.begin() + 3);    //用向量vec的第0个到第2个值初始化tmp
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};    
vector<int> vec(arr, arr + 5);        //将arr数组的元素用于初始化vec向量
//说明:当然不包括arr[4]元素,末尾指针都是指结束元素的下一个元素,
//这个主要是为了和vec.end()指针统一。
vector<int> vec(&arr[1], &arr[4]); //将arr[1]~arr[4]范围内的元素作为vec的初始值

3. vector基本操作

(1). 容量

  • 向量大小: vec.size();
  • 向量最大容量: vec.max_size();
  • 更改向量大小: vec.resize();
  • 向量真实大小: vec.capacity();
  • 向量判空: vec.empty();
  • 减少向量大小到满足元素所占存储空间的大小: vec.shrink_to_fit(); //shrink_to_fit

(2). 修改

  • 多个元素赋值: vec.assign(); //类似于初始化时用数组进行赋值
  • 末尾添加元素: vec.push_back();
  • 末尾删除元素: vec.pop_back();
  • 任意位置插入元素: vec.insert();
  • 任意位置删除元素: vec.erase();
  • 交换两个向量的元素: vec.swap();
  • 清空向量元素: vec.clear();

(3)迭代器

  • 开始指针:vec.begin();
  • 末尾指针:vec.end(); //指向最后一个元素的下一个位置
  • 指向常量的开始指针: vec.cbegin(); //意思就是不能通过这个指针来修改所指的内容,但还是可以通过其他方式修改的,而且指针也是可以移动的。
  • 指向常量的末尾指针: vec.cend();

(4)元素的访问

  • 下标访问: vec[1]; //并不会检查是否越界
  • at方法访问: vec.at(1); //以上两者的区别就是at会检查是否越界,是则抛出out of range异常
  • 访问第一个元素: vec.front();
  • 访问最后一个元素: vec.back();
  • 返回一个指针: int* p = vec.data(); //可行的原因在于vector在内存中就是一个连续存储的数组,所以可以返回一个指针指向这个数组。这是是C++11的特性。

(4)算法

  • 遍历元素
vector<int>::iterator it;
for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
    cout << *it << endl;
//或者
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
    cout << vec.at(i) << endl;
}
  • 元素翻转
#include <algorithm>
reverse(vec.begin(), vec.end());
  • 元素排序
#include <algorithm>
sort(vec.begin(), vec.end()); //采用的是从小到大的排序
//如果想从大到小排序,可以采用上面反转函数,也可以采用下面方法:
bool Comp(const int& a, const int& b) {
    return a > b;
}
sort(vec.begin(), vec.end(), Comp);

4. vector与set基本操作示例

#include<iostream>
#include<set>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
    cout<<"vector测试开始"<<endl;
    vector<int> a;
    a.push_back(1);
    a.push_back(2);
    cout<<"利用下标索引取值a[0]:"<<a[0]<<endl;

    a.insert(a.begin(),3);//在向量起始位置增加新元素。vector中用insert插入时,须提供插入的位置
    a.insert(a.end(),3);//在向量末尾追加新元素。
    cout<<"利用at函数取值a.at(1):"<<a.at(1)<<endl;
    cout<<"使用begin()函数取向量的第一个值:"<<*a.begin()<<endl;
    cout<<endl;

    cout<<"set集测试开始"<<endl;
    set<int> s; //set没有push_back()/pop_back(),也不能用s[i],at(i)取值
    set<int> s1;
    s.insert(1);
    s.insert(2);

    s1.insert(3);
    s1.insert(4);
    s1.insert(2);

    cout<<"取s集合的第一个元素:"<<*s.begin()<<endl;
    cout<<"取s集合逆序的第一个元素:"<<*s.rbegin()<<endl;
    cout<<"取s集合逆序的最后一个元素:"<<*s.rend()<<endl;
    cout<<"找s集合中的0元素:"<<*s.find(0)<<endl;//找到元素,则返回元素位置,找不到元素返回最后一个元素的位置
    cout<<"取s集合顺序的最后一个元素:"<<*s.end()<<endl;

    cout<<"集合交换前s1集合:";
    set<int>::iterator it=s1.begin();
    for(;it!=s1.end();it++)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;

    s1.swap(s);
    cout<<"两个集合交换后:";
    set<int>::iterator it1 = s1.begin();
    for(;it1!=s1.end();it1++)
    {
        cout<<*it1<<" ";
    }
    cout<<endl;

    s.insert(s1.begin(),s1.end());
    cout<<"两个集合合并后:";
    set<int>::iterator it2 = s.begin();
    for(;it2!=s.end();it2++)
        cout<<*it2<<" ";
    cout<<endl;

    return 0;
}
输出结果:
vector测试开始
利用下标索引取值a[0]:1
利用at函数取值a.at(1):1
使用begin()函数取向量的第一个值:3

set集测试开始
取s集合的第一个元素:1
取s集合逆序的第一个元素:2
取s集合逆序的最后一个元素:1
找s集合中的0元素:2
取s集合顺序的最后一个元素:2
集合交换前s1集合:2 3 4
两个集合交换后:1 2
两个集合合并后:1 2 3 4

 

c++STL中的vector

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原文地址:https://www.cnblogs.com/LXJ-YZ/p/13166590.html

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