C++ STL vector

目录

一.认识vector

二.vector的使用

1.vector的构造函数

2.vector的迭代器

2.1 begin（），end（）

2.2 rbegin（），rend（）

2.3 迭代器初始化对象

 3. vector 增删查改

3.1push_back（），pop_back（）

3.2  insert（），erase（）

3.3 operator[]

 4.vector 空间控制

4.1 size（），capacity（），empty（）

4.2 resize（），reserve（）

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一.认识vector

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（deque, list and forward_list）， 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list和forward_list统一的迭代器和引用更好。

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。

二.vector的使用

vector学习时一定要学会查看文档：vector 使用文档 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.vector的构造函数

 vector支持使用默认构造函数，同时支持模板：

1.  
   //<int> 模板类型,存储int的顺序表
2.  
   vector<int> v1;
3.  
   //存储string的顺序表
4.  
   vector<string> v2;
5.  
   //存储double的顺序表
6.  
   vector<double> v3;
7.  
   //存储char的顺序表
8.  
   vector<char> v4;

vector 也支持构造并且初始化：

1.  
    
2.  
   //构造一个 vector开10个int空间，并全部初始化为2
3.  
   vector<int> v1(10, 2);

支持拷贝构造，使用已经创建的对象初始化新的对象：

1.  
   //拷贝构造初始化
2.  
   vector<int> v2(v1);

2.vector的迭代器

vector容器也是可以使用迭代器的。有了迭代器范围for也就可以使用了。

2.1 begin（），end（）

begin（）获取第一个数据位置的 iterator/const_iterator，end（） 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator。

1.  
   //构造一个 vector开10个int空间，并全部初始化为123
2.  
   vector<int> v1(10, 123);
3.  
   //vector 迭代器
4.  
   //auto it =v1.begin();
5.  
   vector<int>::iterator it = v1.begin();
6.  
    
7.  
   while (it != v1.end())
8.  
   {
9.  
   cout << *it << " ";
10.  
    it ;
11.  
    }
12.  
    cout << endl;
13.  
     

 2.2 rbegin（），rend（）

rbegin（）获取最后一个数据位置的 reverse_iterator，rend（）获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator。

1.  
   //构造一个 vector开10个int空间，并全部初始化为123
2.  
   vector<int> v1(10, 123);
3.  
   //vector 反向迭代器
4.  
   //auto rit =v1.rbegin();
5.  
    
6.  
   vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin();
7.  
    
8.  
   while (rit != v1.rend())
9.  
   {
10.  
    cout << *rit << " ";
11.  
    rit ;
12.  
    }

2.3 迭代器初始化对象

vector也是支持迭代器区间初始化，而且初始化使用的迭代器区间不仅仅可以是vector的迭代器，也可以是其他容器的迭代器区间，但是要支持数据类型的转换。例如：

1.  
   string str("hello C ");
2.  
   vector<int> v1(10,2);
3.  
   vector<int> v2(v1.begin(), v1.end() - 5);
4.  
   //string的迭代器区间初始化
5.  
   vector<int> v3(str.begin(), str.end());
6.  
   for (auto e : v2)
7.  
   {
8.  
   cout << e<<" ";
9.  
   }
10.  
    cout << endl;
11.  
    for (auto e : v3)
12.  
    {
13.  
    cout << e << " ";
14.  
    }

 3. vector 增删查改

3.1push_back（），pop_back（）

push_back（）提供可以在vector尾部插入数据的功能。pop_back（）提供可以在尾部删除数据的功能。

1.  
   vector<int> v1;
2.  
   v1.push_back(10);
3.  
   v1.push_back(20);
4.  
   v1.push_back(30);
5.  
   v1.push_back(40);
6.  
   v1.push_back(50);
7.  
   v1.push_back(60);
8.  
   for (auto e : v1)
9.  
   {
10.  
    cout << e << " ";
11.  
    }
12.  
    cout << endl;
13.  
    v1.pop_back();
14.  
    v1.pop_back();
15.  
    for (auto e : v1)
16.  
    {
17.  
    cout << e << " ";
18.  
    }

 3.2  insert（），erase（）

 insert支持在某一个迭代器位置 position 后进行插入一个val，或者在一个迭代器位置position ，插入 n 个val，也支持使用一段迭代器区间去插入，使用的迭代器区间可以是其他容器的迭代器区间，但是要支持数据类型的转换。

 erase提供了删除某一个迭代器位置的值，或者某一段迭代器区间的值。

1.  
   vector<int> v1;
2.  
   //尾插 30 40 50 60
3.  
   v1.push_back(30);
4.  
   v1.push_back(40);
5.  
   v1.push_back(50);
6.  
   v1.push_back(60);
7.  
   for (auto e : v1)
8.  
   {
9.  
   cout << e << " ";
10.  
    }
11.  
    cout << endl;
12.  
    //在beginw位置之前插入20 10
13.  
    v1.insert(v1.begin(), 20);
14.  
    v1.insert(v1.begin(), 10);
15.  
    for (auto e : v1)
16.  
    {
17.  
    cout << e << " ";
18.  
    }
19.  
    cout << endl;
20.  
    //删除尾部的两个数据
21.  
    v1.erase(v1.end()-1);
22.  
    v1.erase(v1.end()-1);
23.  
    for (auto e : v1)
24.  
    {
25.  
    cout << e << " ";
26.  
    }

 3.3 operator[]

[ ]运算符的重载，支持 vector 像数组一样访问。

1.  
   vector<int> v1;
2.  
   //尾插 30 40 50 60
3.  
   v1.push_back(30);
4.  
   v1.push_back(40);
5.  
   v1.push_back(50);
6.  
   v1.push_back(60);
7.  
    
8.  
   for (int i = 0; i < v1.size(); i )
9.  
   {
10.  
    cout << (v1[i] =10) << " ";
11.  
    }

 

 4.vector 空间控制

4.1 size（），capacity（），empty（）

size（），返回当前vector存储的数据个数。

capacity（）返回当前vector的容量。

empty（）判断当前容量是否为空。

4.2 resize（），reserve（）

resize 修改当前 vector 的有效数据尾个数，可以增加也可以减少。resize 还可以开空间的同时并初始化，如果 resize 的大小比原 vector 的 size 小是不会影响到容量的大小。如果 resize 的大小比原 vector 的 size 大 vector 会进行扩容。

1.  
   vector<int> v1;
2.  
   //尾插 30 40 50 60
3.  
   v1.push_back(30);
4.  
   v1.push_back(40);
5.  
   v1.push_back(50);
6.  
   v1.push_back(60);
7.  
    
8.  
   v1.resize(2);
9.  
   for (int i = 0; i < v1.size(); i )
10.  
    {
11.  
    cout << v1[i] << " ";
12.  
    }

 resize 开空间并初始化：

1.  
   vector<int> v1;
2.  
   //开10个空间，并且全部初始化为 5
3.  
   v1.resize(10, 5);
4.  
    
5.  
   for (int i = 0; i < v1.size(); i )
6.  
   {
7.  
   cout << v1[i] << " ";
8.  
   }

 reserve可以进行扩充vector的容量，但是并不会初始化开的空间。但是 reserve 并不会缩容。

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