C++入门8——vector的使用

2024-09-03 00:52
文章标签 c++ 使用 入门 vector

本文主要是介绍C++入门8——vector的使用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

1.什么是vector?

2.vector的常见构造 

2.1 无参默认构造

2.2 构造并初始化n个val

2.3 拷贝构造

2.4 使用迭代器区间构造

2.5 验证

3.vector的遍历和访问

3.1 下标+[]访问

3.2 iterator迭代器访问

3.3 范围for访问

3.4 at访问 

4.vector的容量操作 

4.1 size——vector中有效字符个数

4.2 capacity——vector的容量大小

4.3 reserve——vector提前开空间

4.4 resize——提前开空间并初始化

5.vector的修改操作 

5.1 assign

5.2 增

1.push_back——尾插

2.insert——指定位置插入

5.3 删

1.pop_back——尾删

2. 指定位置删除——erase

5.4改


1.什么是vector?

在C++官网中,vector有这样的介绍:

Vectors are sequence containers representing arrays that can change in size.

即:vector是表示大小可以改变的数组的序列容器。

联想到顺序表,结合以前学过的知识,我们可以这样概括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。也就是说可以采用下标对vector的元素进行访问,和数组一样高效。但它又不像数组,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元素。当新元素插入时,为了增加存储空间,这个数组需要被重新分配大小。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也相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作,效率则大打折扣。比起list和forward_list 统一的迭代器和引用更好。

2.vector的常见构造 

2.1 无参默认构造

无参构造,顾名思义,构造一个空的vector。

int main()
{//vector();定义一个空的vectorvector <int> s1;//定义一个空的整型vectorreturn 0;
}

2.2 构造并初始化n个val

直接看代码:

int main()
{//vector(size_type n, const value_type& val = value_type())//构造并初始化n个valvector <int> s2(4, 100);
}

2.3 拷贝构造

int main()
{// vector (const vector& x); 拷贝构造//拷贝构造s2vector <int> s2(4, 100);vector <int> s3(s2);
}

2.4 使用迭代器区间构造

int main()
{// vector (const vector& x); 拷贝构造vector <int> s2(4, 100);vector <int> s3(s2);vector <int> s4(s3.begin(), s3.end());
}

2.5 验证

我们使用范围for验证结果:

int main()
{vector <int> s1;//定义一个空的整型vectorvector <int> s2(4, 100);//构造并初始化4个100vector <int> s3(s2);//拷贝构造s2vector <int> s4(s3.begin(), s3.end());//迭代器构造for (auto e : s1){cout << e << " ";}cout << endl;for (auto e : s2){cout << e << " ";}cout << endl;for (auto e : s3){cout << e << " ";}cout << endl;for (auto e : s4){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

结果如图:

3.vector的遍历和访问

3.1 下标+[]访问

int main()
{vector <int> v1(4, 100);for (size_t i = 0; i < v1.size(); i++){cout << v1[i] << endl;}return 0;
}

3.2 iterator迭代器访问

int main()
{vector <int> v1(4, 100);vector <int>::iterator it = v1.begin();while (it != v1.end()){cout << *it << endl;++it;}return 0;
}

3.3 范围for访问

int main()
{vector <int> v1(4, 100);for (auto e : v1){cout << e << endl;}return 0;
}

3.4 at访问 

vector的at访问与string的at访问类似,具体可看C++入门7——string类的使用

4.vector的容量操作 

4.1 size——vector中有效字符个数

int main()
{vector <int> v1(4, 100);cout << v1.size() << endl;return 0;
}

4.2 capacity——vector的容量大小

int main()
{vector <int> v1(4, 100);cout << v1.capacity() << endl;return 0;
}

4.3 reserve——vector提前开空间

int main()
{vector <int> v1(4, 100);cout << v1.capacity() << endl;v1.reserve(100);cout << v1.capacity() << endl;return 0;
}

4.4 resize——提前开空间并初始化

int main()
{vector <int> v1(4, 100);cout << v1.capacity() << endl;v1.resize(100);cout << v1.capacity() << endl;return 0;
}

reserve与resize的区别可以简单归纳为:

1.resize改变vector的size, 而reserve改变vector的capacity;

2.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。

3.resize在开空间的同时还会进行初始化,影响size。

5.vector的修改操作 

5.1 assign

int main()
{vector <int> v1 = { 1,2,3,4 };//将v1初始化为5个0v1.assign(5, 0);//复制v1的元素到v2vector <int> v2;v2.assign(v1.begin(), v1.end());return 0;
}

5.2 增

1.push_back——尾插

int main()
{vector <int> v1;v1.push_back(1);v1.push_back(2);v1.push_back(3);v1.push_back(4);
}

2.insert——指定位置插入

int main()
{vector <int> v1;v1.push_back(1);v1.push_back(2);v1.push_back(3);v1.push_back(4);//头插入0v1.insert(v1.begin(), 0);return 0;
}

如果一个vector很长,我只知道它里面有3,我想利用insert在3的前面插入8,该怎么操作呢?

想到string,我们完全可以利用find函数找到3,返回下标,然后再在这个位置插入8,可是仔细看一下,vector里似乎并没有find函数呀!为什么string有,vector没有呢?是因为vector特殊吗?

其实恰恰相反,特殊的应该是string,一是因为string需要查找的情况较为复杂,二是因为string比STL出现的早,所以string有一个单独的find函数。

那么vector实现find功能又要如何来实现呢?——使用库里的模板

所以以上需求的实现为:

int main()
{vector <int> v1;v1.push_back(1);v1.push_back(2);v1.push_back(3);v1.push_back(4);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;//查找3的位置vector <int>::iterator it = find(v1.begin(), v1.end(), 3);//3的前面插入8v1.insert(it, 8);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

5.3 删

1.pop_back——尾删

int main()
{vector <int> v1(4, 100);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;v1.pop_back();for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

2. 指定位置删除——erase

①删除指定位置元素

int main()
{vector <int> v1(4, 100);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;//删除v1的末尾元素v1.erase(v1.begin() + 3);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

②删除指定位置的一串元素

int main()
{vector <int> v1;v1.push_back(1);v1.push_back(2);v1.push_back(3);v1.push_back(4);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;//删除v1的前两个元素v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 2);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

5.4改

①swap——交换

int main()
{vector <int> v1(4, 200);vector <int> v2(4, 100);cout << " 交换前v1=";for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;v1.swap(v2);cout << " 交换后v1=";for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

这篇关于C++入门8——vector的使用的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1131565

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