C++中的vector

1. 简介

在c++中，vector是一个十分有用的容器。
作用：它能够像容器一样存放各种类型的对象，简单地说，vector是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据。vector在C++标准模板库中的部分内容，它是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。

2. 使用注意

1、如果你要表示的向量长度较长（需要为向量内部保存很多数），容易导致内存泄漏，而且效率会很低；

2、Vector作为函数的参数或者返回值时，需要注意它的写法：

1	double Distance(vector<int>&a, vector<int>&b) // 其中的 “&” 绝对不能少！！！

3. 基本操作

3.1 头文件

1	#include <vector>

3.2 创建vector对象

vector<int> v1;         // vec是一个空int类型的vector对象，执行默认初始化
vector<int> v2(v1);     // v2包含有v1所有元素的副本
vector<int> v2 = v1;    // 等价于上面这条语句
vector<int> v3(n, val); // v3包含了n个int类型值为val的元素
vector<int> v4(n);      // v4包含了n个重复地执行了值初始化的对象
vector<int> v5 {1, 2, 3}// v5是一个含有3个int类型的vector，其中每个元素被赋予相应的初始值
vector<int> v5 = {1, 2, 3}// 与上面语句等价

3.3 尾部插入元素 `push_back()`

1	vec.push_back(1);

3.4 尾部删除元素 `pop_back()`

1	vec.pop_back();

3.5 使用下标访问元素`[]`

1	cout << vec[0] << endl; // 记住下标是从0开始的。

3.6 使用`at()`方法访问

1	cout << vec.at(0) << endl; // 使用at方法访问，如果vector为空，会抛出异常，下标法则不会(效率更高)

3.7 使用迭代器访问元素

1
2
3

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

3.8 插入元素 `insert()`

1	vec.insert(vec.begin()+i, a); // 在第i+1个元素前面插入a;

3.9 删除元素 `erase()`

1 2	vec.erase(vec.begin()+2); // 删除第3个元素 vec.erase(vec.begin()+i, vec.end()+j); // 删除区间[i,j-1];区间从0开始

注意：size() 表示vector实际存储元素个数，capacity() 表示vector容量大小，即分配的存储空间的大小。举例记忆：一间房间有100个座位（capacity），当前只坐了40人（size）。

3.10 vectors实际存储元素个数 `size()`

1	vec.size();

3.11 vectors容量大小 `capacity()`

1	vec.capacity();

3.12 清空 `clear()`

1	vec.clear();

3.13 使用 `reverse()` 将元素翻转

1
2
3

#include <algorithm>
reverse(vec.begin(), vec.end());	// 将元素翻转，即逆序排列
// (在vector中，如果一个函数中需要两个迭代器，一般后一个都不包含) ？ 没看懂

3.14 `swap()` 交换 vector

1
2
3

vector<int> a(3, 100);	// three ints with a value of 100
vector<int> b(5, 100);  // five ints with a value of 200
a.swap(b);              // swap two vectors

3.15 `sort()` 排序

#include <algorithm>
sort(vec.begin(),vec.end());	// 默认是按升序排列，即从小到大

// 可以通过重写排序比较函数按照降序比较，如下定义排序比较函数：
bool Comp(const int &a,const int &b) {
    return a>b;
}
// 调用时:sort(vec.begin(),vec.end(),Comp); 这样就降序排序。

注意：vector提供了两个方法 resize()和 reserve() 分别对 size() 和 capacity() 进行操作.
Reference：C++基础篇 – vector的resize函数和reserve函数

3.16 改变vector的大小 `resize()`

vector<int> vec;
vec.resize(5);	   // 将空vector数组大小更改为5
vec.resize(8, 35); // 将vec数组大小更改为8，并将新增加的元素，初始化为指定值35
for (int i=0;i<vec.size();i++)
    std::cout << ' ' << vec[i];
// 结果为:0 0 0 0 0 35 35 35

1、resize方法被用来改变vector的大小，即vector中元素的数量，我们可以说，resize方法改变了容器的大小，且创建了容器中的对象；

2、如果resize中所指定的n小于vector中当前的元素数量，则会删除vector中多于n的元素，使vector得大小变为n；

3、如果所指定的n大于vector中当前的元素数量，则会在vector当前的尾部插入适量的元素，使得vector的大小变为n，在这里，如果为resize方法指定了第二个参数，则会把后插入的元素值初始化为该指定值，如果没有为resize指定第二个参数，则会把新插入的元素初始化为默认的初始值；

4、如果resize所指定的n不仅大于vector中当前的元素数量，还大于vector当前的capacity容量值时，则会自动为vector重新分配存储空间；

3.17 改变vector容量的大小 `reserve()`

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
	vector<int> vect;
	vect.reserve(5);
 
	vect.push_back(1);
	vect.push_back(2);
	vect.push_back(3);
	vect.push_back(4);
 
	cout << vect.size() << endl;
	cout << vect.capacity() << endl;
 
	vect.push_back(5);                               
	vect.push_back(6);    // 插入两个元素，此时vect的大小大于之前分配的容量5
	
	cout << "size1 = " << vect.size() << endl; 
	cout << "capacity1 = " << vect.capacity() << endl;
 
	vect.push_back(7);
	vect.push_back(8);    // 在插入两个元素，和上面的结果进行对比，会有意外收获
	cout << "size1_1 = " << vect.size() << endl; 
	cout << "capacity1_1 = " << vect.capacity() << endl;
 
	vect.reserve(3);      // 当程序执行到此处时，vect的容量大小一定是大于3的
 
	cout << "size2 = " << vect.size() << endl;
	cout << "capacity2 = " << vect.capacity() << endl;
 
	vect.reserve(12);
 
	cout << "size3 = " << vect.size() << endl;
	cout << "capacity3 = " << vect.capacity() << endl;
	return 0;
}
/**输出结果
4
5
size1 = 6
capacity1 = 10
size1_1 = 8
capacity1_1 = 10
size2 = 8
capacity2 = 10
size3 = 8
capacity3 = 12
*/

1、reserve方法被用来重新分配vector的容量大小；

2、只有当所申请的容量大小n大于vector的当前容量时，才会重新为vector分配存储空间；

3、reserve方法对于vector的大小(即size)没有任何影响；

4.一维数组的使用

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<int> a;			 // 创建一个int类型的vector数组 a
    a.push_back(1);	
    a.push_back(2); 		 // 把1和2压入vector
    cout << a[0] << endl;	 // 下标法访问数组，输出为1
    cout << a.at(1) << endl; // at法访问数组，输出为2
    // at和下标法的区别是，如果vector为空，调at会抛出异常，而operator[]索引的行为为定义
    
    // 使用迭代器访问数组元素
    for(vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it++)
        cout << *it << endl;
}

5.二维数组的使用

这里简单叙述一下C++ 构建二维动态数组

int **p;
p = new int*[10];    // 注意，int*[10]表示一个有10个元素的指针数组
for (int i = 0; i < 10; ++i)
    p[i] = new int[5];

1. 初始化

（1）直接使用初始化方式

1 2	vector<vector<int> > a(5, vector<int>(3, 0)); // 得到一个5行，3列，值全为0的二维数组

（2）先定义好二维数组结构，再直接赋值

// 得到一个5行3列的数组
// 由vector实现的二维数组，可以通过resize()的形式改变行、列值
int i, j;
vector<vector<int> > array(5);
for (i = 0; i < array.size(); i++)
    array[i].resize(3);

for(i = 0; i < array.size(); i++)
    for (j = 0; j < array[0].size();j++)
        array[i][j] = (i+1)*(j+1);

（3）利用Vector的push_back函数

vector<vector<int> > vec;

vector<int> a;
a.push_back(1);
a.push_back(2);
a.push_back(3);

vector<int> b;
b.push_back(4);
b.push_back(5);
b.push_back(6);

vec.push_back(a);
vec.push_back(b);

2. 遍历

（1）利用迭代器

void reverse_with_iterator(vector<vector<int>> vec) {
    if (vec.empty()) {
        cout << "The vector is empty!" << endl;
        return;
    }

    vector<int>::iterator it;
    vector<vector<int>>::iterator iter;
    vector<int> vec_tmp;

    cout << "Use iterator : " << endl;
    for(iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++) {
        vec_tmp = *iter;
        for(it = vec_tmp.begin(); it != vec_tmp.end(); it++)
            cout << *it << " ";
        cout << endl;
    }
}

（2）得到行、列大小，利用下标进行遍历

void reverse_with_index(vector<vector<int>> vec) {
    if (vec.empty()) {
        cout << "The vector is empty!" << endl;
        return;
    }

    int i,j;
    cout << "Use index : " << endl;
    for (i = 0; i < vec.size(); i++) {		// 注意，当内层每个vector没有存满时，这个样会出错
        for(j = 0; j < vec[0].size(); j++)
            cout << vec[i][j] << " ";
        cout << endl;
    }
}

注意： vector的元素不仅仅可以是int,double,string,还可以是结构体，但是要注意：结构体要定义为全局的，否则会出错。

#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
 
typedef struct rect {
    int id;
    int length;
    int width;
 
　　// 对于向量元素是结构体的，可在结构体内部定义比较函数，下面按照id,length,width升序排序。
　　bool operator< (const rect &a)  const {
        if(id!=a.id)
            return id<a.id;
        else {
            if(length!=a.length)
                return length<a.length;
            else
                return width<a.width;
        }
    }
}Rect;
 
int main() {
    vector<Rect> vec;
    Rect rect;
    rect.id=1;
    rect.length=2;
    rect.width=3;
    vec.push_back(rect);
    vector<Rect>::iterator it=vec.begin();
    cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl;    
 
	return 0;
}

6. `begin()`与`end()` 、`front()`与`back()`区别

begin()

函数原型：

1 2	iterator begin(); const_iterator begin();

功能：返回一个当前vector容器中起始元素的迭代器。

end()

函数原型：

1 2	iterator end(); const_iterator end();

功能：返回一个当前vector容器中末尾元素的迭代器。

front()

函数原型：

1 2	reference front(); const_reference front();

功能：返回当前vector容器中起始元素的引用。

back()

函数原型：

1 2	reference back(); const_reference back();

功能：返回当前vector容器中末尾元素的引用。

例题


#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
	vector<char> v1;
	vector<char>::iterator iter1;
	vector<char>::iterator iter2;
	v1.push_back('m');
	v1.push_back('n');
	v1.push_back('o');
	v1.push_back('p');
 
	cout << "v1.front() = " << v1.front() << endl;
	cout << "v1.back() = " << v1.back() << endl;
 
	iter1 = v1.begin();
	cout << *iter1 << endl;
	iter2 = v1.end()-1; // 注意v1.end()指向的是最后一个元素的下一个位置，所以访问最后一个元素
                        // 的正确操作为：v1.end() - 1;
	cout << *iter2 << endl;
	return 0;
}

/* 
最后输出结果：
v1.front() = m
v1.back() = p
m
p
*/

C++中的vector

1. 简介

2. 使用注意

3. 基本操作

3.1 头文件

3.2 创建vector对象

3.3 尾部插入元素 `push_back()`

3.4 尾部删除元素 `pop_back()`

3.5 使用下标访问元素`[]`

3.6 使用`at()`方法访问

3.7 使用迭代器访问元素

3.8 插入元素 `insert()`

3.9 删除元素 `erase()`

3.10 vectors实际存储元素个数 `size()`

3.11 vectors容量大小 `capacity()`

3.12 清空 `clear()`

3.13 使用 `reverse()` 将元素翻转

3.14 `swap()` 交换 vector

3.15 `sort()` 排序

3.16 改变vector的大小 `resize()`

3.17 改变vector容量的大小 `reserve()`

4.一维数组的使用

5.二维数组的使用

1. 初始化

2. 遍历

6. `begin()`与`end()` 、`front()`与`back()`区别

begin()

end()

front()

back()

例题

7. `resize()` 和 `reserve()`

8. Reference

1. 简介

2. 使用注意

3. 基本操作

3.1 头文件

3.2 创建vector对象

3.3 尾部插入元素 push_back()

3.4 尾部删除元素 pop_back()

3.5 使用下标访问元素[]

3.6 使用at()方法访问

3.7 使用迭代器访问元素

3.8 插入元素 insert()

3.9 删除元素 erase()

3.10 vectors实际存储元素个数 size()

3.11 vectors容量大小 capacity()

3.12 清空 clear()

3.13 使用 reverse() 将元素翻转

3.14 swap() 交换 vector

3.15 sort() 排序

3.16 改变vector的大小 resize()

3.17 改变vector容量的大小 reserve()

4.一维数组的使用

5.二维数组的使用

1. 初始化

2. 遍历

6. begin()与end() 、front()与back()区别

begin()

end()

front()

back()

例题

7. resize() 和 reserve()

8. Reference

3.3 尾部插入元素 `push_back()`

3.4 尾部删除元素 `pop_back()`

3.5 使用下标访问元素`[]`

3.6 使用`at()`方法访问

3.8 插入元素 `insert()`

3.9 删除元素 `erase()`

3.10 vectors实际存储元素个数 `size()`

3.11 vectors容量大小 `capacity()`

3.12 清空 `clear()`

3.13 使用 `reverse()` 将元素翻转

3.14 `swap()` 交换 vector

3.15 `sort()` 排序

3.16 改变vector的大小 `resize()`

3.17 改变vector容量的大小 `reserve()`

6. `begin()`与`end()` 、`front()`与`back()`区别

7. `resize()` 和 `reserve()`