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1.vector的介绍及使用
1.1 vector的介绍
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。学习方法:使用STL的三个境界:能用,明理,能扩展 ,那么下面学习vector,我们也是按照这个方法去学习。
1.2 vector的使用
vector学习时一定要学会查看文档:vector的文档介绍,vector在实际中非常的重要,在实际中我们熟悉常见的接口就可以,下面列出了哪些接口是要重点掌握的。
1.2.1 vector的定义
(constructor)构造函数声明 | 接口声明 |
---|---|
vector() (重点) | 无参构造 |
vector() (size_type n, const value_type& val = value_type()) | 构造并初始化n个val |
vector(const vector& x); (重点) | 拷贝构造 |
vector(InputItreator first, InputItreator last); | 使用迭代器进行初始化构造 |
//constructing vectors
#include <iostream>
#include <vector>
int main()
{
//constructors used in the same order as described above:
std::vector<int> first; //empty vector of ints
std::vector<int> second (4, 100); //four ints with value 100
std::vector<int> third (second.begin(), second.end());//iterating through second
std::vector<int> fourth (third); //a copy of third
//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 construtor 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;
}
1.2.2 vector iterator的使用
Iterator的使用 | 接口说明 |
---|---|
begin + end (重点) | 获取第一个数据位置的iterator/const_iterator, 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator |
rbegin + rend | 获取最后一个数据位置的reverse_iterator, 获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator |
#include <iostream>
#include <vector>
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 << " ";
}
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.begin();
while (rit != v.rend())
{
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
PrintVector(v);
cout << endl;
PrintVector(v);
return 0;
}
1.2.3 vector 空间增长问题
容量空间 | 接口说明 |
---|---|
size | 获取数据个数 |
capacity | 获取容量大小 |
empty | 判断是否为空 |
resize(重点) | 改变vector的size |
reverse(重点) | 改变vector放入capacity |
1.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。
2.reverse只负责开辟空间,如果确定知道需要用多少空间,reverse可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
3.resize在开空间的同时还会进行初始化,影响size。
// vector::capacity
#include <iostream>
#include <vector>
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: 1
capacity changed: 2
capacity changed: 3
capacity changed: 4
capacity changed: 6
capacity changed: 9
capacity changed: 13
capacity changed: 19
capacity changed: 28
capacity changed: 42
capacity changed: 63
capacity changed: 94
capacity changed: 141
g++运行结果:
making foo grow:
capacity changed: 1
capacity changed: 2
capacity changed: 4
capacity changed: 8
capacity changed: 16
capacity changed: 32
capacity changed: 64
capacity changed: 128
// vector::reserve
#include <iostream>
#include <vector>
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;
}
// vector::resize
#include <iostream>
#include <vector>
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;
}
1.2.4 vector 增删查改
vector增删查改 | 接口说明 |
---|---|
push back(重点) | 尾插 |
pop back(重点) | 尾删 |
find | 查找。(注意这个是算法模块实现,不是vector的成员接口 |
insert | 在position之前插入val |
erase | 删除position位置的数据 |
swap | 交换两个vector的数据空间 |
operator[] (重点) | 像数组一样访问 |
//push_back pop_back
#include <iostream>
#include <vector>
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();
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
v.pop_back();
v.pop_back();
it = v.begin();
while(it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
return 0;
}
// find / insert / erase
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
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之前插入30
v.insert(pos, 30);
vector<int>::iterator it = v.begin();
while(it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
//删除pos位置的数据
v.erase(pos);
it = v.begin();
while(it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
return 0;
}
//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 <iostream>
#include <vector>
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;
swapv.swap(v);
cout << "v data:";
for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
cout << v[i] << " ";
cout << endl;
cout << "swapv data:";
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;
}
标签:std,cout,iterator,int,C++,vector,include
From: https://blog.csdn.net/m0_46676283/article/details/142423484