C++数据结构之vector_c++ vector 结构体

1、关于vector

vector数组是一个能存放任意数据类型（类，结构体，普通变量类型等）的动态数组，在数据结构中就相当于顺序储存的线性表，寻找元素非常快，但是插入元素的时间却很大（list是一个双向链表，在同一个位置插入大量的数据时速度很快，但是查找的速度就会慢很多）

和普通数组一样可以通过下标索引来进行访问

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。

缺点：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。（比普通的数组具有更高的时间复杂度和空间复杂度）

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2、定义、初始化

几种定义核初始化的方法：

vector<int> vec;        //声明一个int型向量
vector<int> vec1(4,1);   //vec1的内容为1,1,1,1
vector<int> vec2{ 1, 2, 3, 4, 5}; //vec2为1，2，3，4，5
vector<int> vec3(vec1); //也可以直接用vec3=vec1定义
vector<int> vec4(arr, arr + 5); //将arr数组的元素用于初始化vec向量
vector<int> vec5(arr,&arr[4]); //1,2,3,4
vector< vector<int> > vec2(8, vector<int> (8, 0)); //初始化二维数组
vector<int> dp[5][5]; //初始化二维数组，每个元素为一个vector
vec3.insert(vec3.end(),vec1.begin(),vec1.end()); //insert方法合并两个vector
vector<int> vec; vec.resize(n); // 也可视为一种初始化的方式

3、插入元素

vector<int> vec{1,2,3,4};
vec.push_back(1); //末尾插入 1,2,3,4,1
 
vector<int>::iterator it = vec.begin(); // 定义一个迭代器
vec.insert(it,2,5); //在第一个元素前插入2个5
 
vec.assign(2, 5); // 清除元素，然后插入2个5

使用​​emplace​​插入元素，对象会在容器中直接生成，而不是先单独生成对象，然后再把它作为参数传入。

vector<int> vec{1,2,3,4};
auto iter = vec.emplace(++begin(vec),5);
vec.emplace(++iter, 6); // 1，5，6，2，3，4

与之对应的还有emplace_back，push_back() 向容器尾部添加元素时，首先会创建这个元素，然后再将这个元素拷贝或者移动到容器中（如果是拷贝的话，事后会自行销毁先前创建的这个元素）；而 emplace_back() 在实现时，则是直接在容器尾部创建这个元素，省去了拷贝或移动元素的过程。

int x = 1, y=2;
vector<int> v1(10, x);
vector<int> v2(20, y);
v1.swap(v2);
cout << v1.size()<<'\t'<<v2.size()<< endl;
20  10

泛型swap释放vector的内存

因pop_back()和erase删除导致的占用空间

vector<int> v1(10, x);
v1.pop_back();
cout << v1.size() << '\t' << v1.capacity() << endl;
vector<int>(v1).swap(v1);
cout << v1.size()<<'\t'<<v1.capacity()<< endl;
v1.erase(v1.begin());
cout << v1.size() << '\t' << v1.capacity() << endl;
vector<int>(v1).swap(v1);
cout << v1.size() << '\t' << v1.capacity() << endl;

4、删除元素

vector<int> vec{1,2,3,4};
vec.pop_back(); //删除最后一个元素
vector<int>::iterator it;
it = vec.begin();
vec.erase(it); //删除迭代器指向的元素
vec.clear() // 清除所有元素
vec.empty() // 判断是否为空

5、遍历元素

迭代器

索引

for range

6、翻转和排序

vector<int> vec{1,2,3,4};
reverse(vec.begin(), vec.end()); //元素翻转
sort(vec.begin(), vec.end()); //采用的是从小到大的排序
bool Comp(const int& a, const int& b) {
    return a > b;
}
sort(vec.begin(), vec.end(), Comp); //自定义排序函数

7、注意问题

在使用迭代器删除和添加元素时要注意迭代器的变化。

7.1、删除元素

当使用​​erase​​删除元素时，返回的迭代器指向被删除元素的下一个元素。

vector<int> vec{1,2,3,4};
auto iter = vec.begin();
for(;iter!=vec.end();){
    if(true){
        iter = vec.erase(iter);
    }
} // 返回的vector为空

这里我们可能就想问，vector是否支持​​vec.erase(iter++)​​，需要注意，这种写法对vector、deque等容器无效！

7.2、增加元素

在下面vec的每个元素前插入数字8

vector<int> vec{1,2,3,4};
auto iter = vec.begin();
for(;iter!=vec.end();){
    iter = vec.insert(iter, 8);
    iter++;
    iter++;
} //8,1,8,2,8,3,8,4

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