STL — vector容器用法详解

清疚 2022-06-08 02:10 371阅读 0赞

# vector容器用法详解 #

vector容器作为STL常用容器之一它实现了动态数组，用于元素数量变化的对象数组。像数组一样，vector类也用从0开始

的下标表 示 元素的位置；但和数组不同的是，当vector对象创建后，数组的元素个数会随着vector对象元素个数的增大和

缩小而自动变化 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。

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

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。

当然我们如果真正实现一个vector的时候我们对它的理解可能会更加的深刻，这个以后我应该会补充但是现在我们首先学

会如何来 使用vector，我们先瞧瞧vector当中都有什么功能.

# 容器初始化 #

下面为初始化的各种形式，各种姿势任你解锁~

int main()
    {
    
    	vector<int> arr; 
    	//声明一个int型变量.
    	
    	vector<int> arr1(10);
    	// 声明一个初始大小为10的int对象.
    	
    	vector<int> arr2(10, 1);
    	//声明一个初始大小为10且值都是1的对象.
    	
    	vector<int> arr3(arr); 
    	//利用一个vector对象初始化自己
    	
    	vector<int> arr4(arr.begin(), arr.begin() + 3);
    	//用对象arr的第0个到第2个值初始化arr4;
    	
    	int array[5] = { 1, 2, 3, 4, 5};
    	vector<int> arr5(array, array + 5);
    	//将array数组用于初始化arr5对象.
    	
    	vector<int> arr6(&array[1], &array[4]);
    	//将array[1]~array[4]范围内的元素作为vec的初始值.
    	
    	return 0;
    
    }

#     #

# 判断容器大小 #

具体有三个函数:

int size() const:返回容器中元素的个数

int capacity() const:返回当前容器所能容纳的最大元素值

int max\_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

代码演示:

int Test()
    {
    
    
    	int array[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    
    	vector<int> arr5(array, array + 5);
    
    	cout << "该容器中的元素个数为：" << arr5.size() << endl;
    
    	cout << endl;
    
    	cout << "该容器当前的最大容量为：" << arr5.capacity() << endl;
    
    	cout << endl;
    
    	cout << "该容器最大可以允许vector的元素数量为：" << arr5.max_size() << endl;
    
    	cout << endl;
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

**运行结果：**

**![20170911213203380][]**

# 容器内添加元素 #

添加元素具有4个函数：

void push\_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X

iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x

iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x

it,const\_iterator first,const\_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的\[first,last)间的数据

# 代码演示： #

1\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

//第零种插入方法:直接在vector的最后一个元素后面插入数据
    vector<int> arr;
    
    arr.push_back(1);
    
    arr.push_back(2);
    
    arr.push_back(3);
    
    arr.push_back(4);
    
    vector<int>::iterator it;
    
    it = arr.begin();
    
    cout << "插入后的vector当中元素分别为: ";
    
    for (it = arr.begin(); it < arr.end(); it++)
    {
    	cout << *it << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果：

![20170912105120595][]

2\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

//第一种插入方法:在vector中往it指向的节点前面插入单个数据
    vector<int> arr(5, 1);
    
    vector<int>::iterator it1;
    
    it1 = arr.begin();
    
    it1 = arr.insert(it1, 200);
    
    cout << "插入后的vector当中元素分别为: ";
    
    for (it1 = arr.begin(); it1 < arr.end(); it1++)
    {
    	cout << *it1 << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果:

![20170912105124363][]

3\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

//第二种插入方法:在vector中往it指向的节点前面n个数据.
    
    vector<int> arr(5, 1);
    
    vector<int>::iterator it2;
    
    it2 = arr.begin();
    
    arr.insert(it2, 2, 300);
    
    cout << "插入后的vector当中元素分别为: ";
    
    for (it2 = arr.begin(); it2 < arr.end(); it2++)
    {
    	cout << *it2 << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果：

![20170912105129196][]

4\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

//第三种插入方法： 在vector中利用别的的vector中的元素插入到iterator指向节点的前面.
    
    //第四种插入方法:  在vector中利用数组中的任意长度的元素插入到iterator指向节点的前面.
    
    vector<int> arr(5, 1);
    
    vector<int> array(2, 400);
    
    vector<int>::iterator it3;
    
    it3 = arr.begin();
    
    arr.insert(it3 + 2, array.begin(), array.end());
    
    int myarray[] = { 200, 300, 300 };
    
    arr.insert(arr.begin(), myarray, myarray + 3);
    
    cout << "插入后的vector当中元素分别为: ";
    
    for (it3 = arr.begin(); it3 < arr.end(); it3++)
    {
    	cout << *it3 << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果:

![20170912105133913][]

# 容器遍历元素 #

**遍历元素常用函数** :

reference at(int pos):返回pos位置元素的引用

reference front():返回首元素的引用

reference back():返回尾元素的引用

iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素

iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置

reverse\_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素

reverse\_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

**代码演示:**

1\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

vector<int> arr(5, 1);
    
    vector<int>::iterator it;
    //声明迭代器
    
    //begin() end()同理
    it = arr.begin();
    
    cout << "arr的第一个元素为: ";
    
    cout << *it << endl;
    
    //front() back() at() 返回目标位置引用.
    
    int& a1 = arr.front();
    
    int& a2 = arr.back();
    
    int& a3 = arr.at(3);
    
    it = arr.begin();
    cout << "原始时的vector当中元素分别为: ";
    
    for (it = arr.begin(); it < arr.end(); it++)
    {
    	cout << *it << " ";
    }
    
    cout << endl;
    
    a1 = 100;
    
    a2 = 200;
    
    a3 = 300;
    
    it = arr.begin();
    
    cout << "修改后的vector当中元素分别为: ";
    
    for (it = arr.begin(); it < arr.end(); it++)
    {
    	cout << *it << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果;

![20170912115042939][]

**2\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\***

vector<int> arr(5);
    
    int i = 0;
    
    vector<int>::reverse_iterator rit = arr.rbegin();
    
    for (; rit != arr.rend(); ++rit)
    
    *rit = ++i;
    
    std::cout << "vector的元素分别为:";
    
    for (vector<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    
    cout << ' ' << *it;
    
    cout << endl;

运行结果:

![20170912115307685][]

# 容器删除元素 #

i terator erase(iterator it) :删除向量中迭代器指向元素

iterator erase(iterator first, iterator last) : 删除向量中\[first, last)中元素  
  
void pop\_back() :删除向量中最后一个元素  
  
void clear() : 清空向量中所有元素

**代码演示:**

1\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

std::vector<int> arr;
    
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
    {
    	arr.push_back(i);
    }
    
    cout << "原始时的vector里面的元素分别是: ";
    
    for (unsigned i = 0; i < arr.size(); ++i)
    {
    	cout << arr[i] << " ";
    }
    
    cout << endl;
    
    //指定的pos位置删除.
    arr.erase(arr.begin() + 5);
    
    //指定区间(begin , end)删除.
    arr.erase(arr.begin(), arr.begin() + 3);
    
    cout << "删除后的vector里面的元素分别是: ";
    
    for (unsigned i = 0; i < arr.size(); ++i)
    {
    	cout << arr[i] << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果:

![20170912115542407][]

2\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

std::vector<int> arr;
    
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
    {
    	arr.push_back(i);
    }
    
    cout << "原始时的vector里面的元素分别是: ";
    
    for (unsigned i = 0; i < arr.size(); ++i)
    {
    	cout << arr[i] << " ";
    }
    
    cout << endl;
    
    arr.pop_back();
    
    arr.pop_back();
    
    arr.pop_back();
    
    cout << "删除后的vector里面的元素分别是: ";
    
    for (unsigned i = 0; i < arr.size(); ++i)
    {
    	cout << arr[i] << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果:

![20170912115546374][]

3\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

std::vector<int> arr;
    
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
    {
    	arr.push_back(i);
    }
    
    cout << "原始时的vector里面的元素分别是: ";
    
    for (unsigned i = 0; i < arr.size(); ++i)
    {
    	cout << arr[i] << " ";
    }
    
    cout << endl;
    
    //放大招了，删除所有元素
    arr.clear();
    
    cout << "删除后的vector里面的元素分别是: ";
    
    for (unsigned i = 0; i < arr.size(); ++i)
    {
    	cout << arr[i] << " ";
    }
    
    cout << endl;

运行结果:

![20170912115550491][]

# 总结 #

我们掌握这些知识vector的基本功能，vector还有很多很多的操作，我们一定要能够熟练运用vector.比如它还有这些功能:

![20170912115939631][]

还有排序，判空这里我就不一一演示了，我们平时多用vector取代数组，慢慢地你就发现vector越来越好用,加油~

虽然很多公司貌似不是很喜欢STL,不过呢这些东西我相信存在即合理，东西应该是没问题的只要我们会使用，然后

有时间看看底层的源码，相信大家会灵活运用STL.这里的vector以后我可能会自己实现一个简单的vector.

[20170911213203380]: /images/20220608/7c75df87ae2a41d785ae859c49b20bd3.png
[20170912105120595]: /images/20220608/e6d2dc75a1274573864653acd3ff454c.png
[20170912105124363]: /images/20220608/4cda529240dd4db08d41ac3665bff289.png
[20170912105129196]: /images/20220608/bc391cc4688d425099cbbe6087b75e73.png
[20170912105133913]: /images/20220608/66f19d992c3d436eaee793538a09e733.png
[20170912115042939]: /images/20220608/b074e52b769d46e78d71525d1a13c379.png
[20170912115307685]: /images/20220608/b60f9738cf024ec3b24f6ec584bc3d86.png
[20170912115542407]: /images/20220608/febf0988490c4aab8c4f9c84f106596e.png
[20170912115546374]: /images/20220608/91f6ced11fae4b40892dbebefd3e4e49.png
[20170912115550491]: /images/20220608/5233a928eafa4aa79838fceb833af48d.png
[20170912115939631]: /images/20220608/874d79b4922e441a8b40d63464eae62e.png