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C++——vector容器_c++创建vector

作者：盐析白兔 | 2024-06-13 19:22:50

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c++创建vector

目录

1 vector基本概念

2 vector构造函数

3 vector赋值操作

4. vector容量和大小

5 vector插入和删除

6 vector数据存取

7 vector互换容器

8 vector预留空间

1 vector基本概念

功能：

○vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组

vector与普通数组区别：

○不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

动态扩展：

○并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原始数据拷贝新空间，释放原空间

○vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

2 vector构造函数

功能描述：

○创建vector容器

函数原型：

○vector<T> v; //采用模板实现类实现，默认构造函数

○vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(),end()]区间中的元素拷贝给本身

○vector(n, elem);                          //构造函数将n个elem拷贝给本身

○vector(const vector &vec); //拷贝构造函数

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4. //vector容器构造
  5.  
  6. void printVector(vector<int> &v)
  7. {
  8.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
  9.     {
  10.         cout << *it << " ";
  11.     }
  12.     cout << endl;
  13. }
  14.  
  15. void test01()
  16. {
  17.     vector<int> v1; //默认构造 无参构造
  18.  
  19.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  20.     {
  21.         v1.push_back(i);
  22.     }
  23.  
  24.     printVector(v1);
  25.  
  26.     //通过区间方式进行构造
  27.     vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
  28.     printVector(v2);
  29.  
  30.     //n个elem方式构造
  31.     vector<int> v3(10, 100);
  32.     printVector(v3);
  33.  
  34.     //拷贝构造
  35.     vector<int> v4(v3);
  36.     printVector(v4);
  37. }
  38.  
  39. int main(){
  40.     test01();
  41.     system("pause");
  42.     return 0;
  43. }

总结：vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

3 vector赋值操作

功能描述：

○给vector容器进行赋值

函数原型：

○vector& operator=(const vector &vec); //重载等号操作符

○assign(beg, end); //将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身

○assign(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4.  
  5. void printVector(vector<int> &v)
  6. {
  7.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
  8.     {
  9.         cout << *it << " ";
  10.     }
  11.     cout << endl;
  12. }
  13. //vector赋值
  14. void test01()
  15. {
  16.     vector<int> v1;
  17.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  18.     {
  19.         v1.push_back(i);
  20.     }
  21.     printVector(v1);
  22.  
  23.     //赋值
  24.     vector<int> v2;
  25.     v2 = v1;
  26.     printVector(v2);
  27.  
  28.     //asign
  29.     vector<int> v3;
  30.     v3.assign(v1.begin(); v1.end());
  31.     printVector(v3);
  32.  
  33.     //n个elem 方式赋值
  34.     vector<int> v4;
  35.     v4.assign(10, 100);
  36.     printVector(v4);
  37.     
  38. }
  39.  
  40. int main(){
  41.     test01();
  42.     system("pause");
  43.     return 0;
  44. }

总结：vector赋值方式比较简单，使用operator=,或者assign都可以

4. vector容量和大小

功能描述：

○对vector容器的容量和大小操作

函数原型：

○empty(); //判断容器是否为空

○capacity(); //容器的容量

○size(); //返回容器中元素的个数

○resize(int num); //重新指定容器的长度num，若容器变长，则以默认值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

○resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4.  
  5. void printVector(vector<int> &v)
  6. {
  7.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
  8.     {
  9.         cout << *it << " ";
  10.     }
  11.     cout << endl;
  12. }
  13. //vector容器的容量和大小操作
  14. void test01()
  15. {
  16.     vector<int> v1;
  17.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  18.     {
  19.         v1.push_back(i);
  20.     }
  21.     printVector(v1);
  22.  
  23.     if(v1.empty()) //为真 代表容器为空
  24.     {
  25.         cout << "v1 is empty" << endl;
  26.     }
  27.     else
  28.     {
  29.         cout << "v1 is not empty" << endl;
  30.         cout << "v1's capacity is : " << v1.capacity() << endl;
  31.         cout << "v1's size is : " << v1.size() << endl;
  32.     }
  33.  
  34.     //重新指定大小
  35.     v1.resize(18, 100); //利用重载版本，可以指定默认值填充，参数2
  36.     printVector(v1); //如果重新指定的比原来长了，默认用0填充新的位置
  37.  
  38.     v1.resize(5);
  39.     printVector(v1);//如果重新指定的比原来的短了，超出部分会删除掉
  40. }
  41.  
  42. int main(){
  43.     test01();
  44.     system("pause");
  45.     return 0;
  46. }

总结：

○判断是否为空——empty

○返回元素个数——size

○返回容器容量——capacity

○重新指定大小——resize

5 vector插入和删除

功能描述：

○对vector容器进行插入、删除操作

函数原型：

○push_back(ele); //尾部插入元素ele

○pop_back(); //删除最后一个元素

○insert(const_iterator pos,ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele

○insert(const_iterator pos,int count, ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele

○erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素

○erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素

○clear(); //删除容器中所有元素

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4. //vector插入和删除
  5. /*
  6. ○push_back(ele); //尾部插入元素ele
  8. ○pop_back(); //删除最后一个元素
  10. ○insert(const_iterator pos,ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
  12. ○insert(const_iterator pos,int count, ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
  14. ○erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
  16. ○erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
  18. ○clear(); //删除容器中所有元素
  19. */
  20. void printVector(vector<int> &v)
  21. {
  22.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
  23.     {
  24.         cout << *it << " ";
  25.     }
  26.     cout << endl;
  27. }
  28. void test01()
  29. {
  30.     vector<int> v1;
  31.     //尾插法
  32.     v1.push_back(10);
  33.     v1.push_back(20);
  34.     v1.push_back(30);
  35.     v1.push_back(40);
  36.     v1.push_back(50);
  37.  
  38.     //遍历
  39.     printVector(v1);
  40.  
  41.     //尾删法
  42.     v1.pop_back();
  43.     printVector(v1);
  44.  
  45.     //插入 参数是迭代器
  46.     v1.insert(v1.begin(), 100);
  47.     printVector(v1);
  48.  
  49.     v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
  50.     printVector(v1);
  51.  
  52.     //删除 参数也是迭代器
  53.     v1.erase(v1.begin());
  54.     printVector(v1);
  55.  
  56.     // v1.erase(v1.begin(), v1.end());
  57.     v1.clear();
  58.     printVector(v1);
  59. }
  60.  
  61. int main(){
  62.     test01();
  63.     system("pause");
  64.     return 0;
  65. }

总结：

尾插——push_back

尾删——pop_back

插入——Insert（位置迭代器）

删除——erase（位置迭代器）

清空——clear

6 vector数据存取

功能描述：

○对vector中的数据的存取操作

函数原型：

○at(int idx); //返回索引idx所指的数据

○operator[]; //返回索引idx所指的数据

○front(); //返回容器中第一个数据元素

○back(); //返回容器中最后一个数据元素

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4. //vector容器 数据存取
  5.  
  6. void test01()
  7. {
  8.     vector<int> v1;
  9.     for (int i = 0; i < 10;i++)
  10.     {
  11.         v1.push_back(i);
  12.     }
  13.  
  14.     //利用[]方式访问数组中元素
  15.     for (int i = 0; i < v1.size();i++)
  16.     {
  17.         cout << v1[i] << " ";
  18.  
  19.     }
  20.     cout << endl;
  21.     
  22.     //利用at方式访问元素
  23.     for (int i = 0; i < v1.size();i++)
  24.     {
  25.         cout << v1.at(i) << " ";
  26.  
  27.     }
  28.     cout << endl;
  29.  
  30.     //获取第一个元素
  31.     cout << "the first element is : " << v1.front() << endl;
  32.  
  33.     //获取最后一个元素
  34.     cout << "the last element is : " << v1.back() << endl;
  35. }
  36.  
  37. int main(){
  38.     test01();
  39.     system("pause");
  40.     return 0;
  41. }

总结：

○除了用迭代器获取vector容器中元素，[]和at也可以

○front返回容器第一个元素

○back返回容器最后一个元素

7 vector互换容器

功能描述：

○实现两个容器内元素进行互换

函数原型：

○swap(vec); //将vec与本身的元素互换

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4. //vector容器互换
  5. void printVector(vector<int> &v)
  6. {
  7.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
  8.     {
  9.         cout << *it << " ";
  10.     }
  11.     cout << endl;
  12. }
  13. //1、基本使用
  14. void test01()
  15. {
  16.     vector<int> v1;
  17.     for (int i = 0; i < 10;i++)
  18.     {
  19.         v1.push_back(i);
  20.     }
  21.     cout << "before change" << endl;
  22.     printVector(v1);
  23.  
  24.     vector<int> v2;
  25.     for (int i = 10; i >0 ;i--)
  26.     {
  27.         v2.push_back(i);
  28.     }
  29.     printVector(v2);
  30.  
  31.     cout << "after change" << endl;
  32.  
  33.     v1.swap(v2);
  34.     printVector(v1);
  35.     printVector(v2);
  36. }
  37.  
  38. //2、实际用途
  39. //巧用swap可以收缩内存空间
  40. void test02()
  41. {
  42.     vector<int> v;
  43.     for (int i = 0; i < 10000; i++)
  44.     {
  45.         v.push_back(i);
  46.     }
  47.  
  48.     cout << "v's capacity is : " << v.capacity() << endl;
  49.     cout << "v's size is : " << v.size() << endl;
  50.  
  51.     v.resize(3); //重新指定大小
  52.     cout << "v's capacity is : " << v.capacity() << endl;
  53.     cout << "v's size is : " << v.size() << endl;
  54.  
  55.     //巧用swap收缩内存
  56.     vector<int>(v).swap(v);
  57.     cout << "v's capacity is : " << v.capacity() << endl;
  58.     cout << "v's size is : " << v.size() << endl;
  59. }
  60.  
  61. int main(){
  62.     test01();
  63.     test02();
  64.     system("pause");
  65.     return 0;
  66. }

总结：

swap可以使两个容器进行互换，可以达到实用的收缩内存的效果

（需要使用匿名对象，匿名对象的特点即执行完当前行后就消失，系统将内存收回）

8 vector预留空间

功能描述：

○减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型：

○reserve(int len); //容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4. //vector容器 预留空间
  5. void test01()
  6. {
  7.     vector<int> v;
  8.  
  9.     //利用reserve预留空间
  10.     v.reserve(100000);
  11.  
  12.     int num = 0; //统计开辟次数
  13.     int *p = NULL;
  14.     for (int i = 0; i < 100000; i++)
  15.     {
  16.         v.push_back(i);
  17.  
  18.         if( p != &v[0])
  19.         {
  20.             p = &v[0];
  21.             num++;
  22.         }
  23.  
  24.     }
  25.  
  26.     cout << "num = " << num << endl;
  27. }
  28.  
  29. int main(){
  30.  
  31.     test01();
  32.  
  33.     system("pause");
  34.     return 0;
  35. }

总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间

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