C++初阶学习第八弹——探索STL奥秘（三）——深入刨析vector的使用

string（上）：C++初阶学习第六弹——探索STL奥秘（一）——标准库中的string类-CSDN博客

string（下）：C++初阶学习第七弹——探索STL奥秘（二）——string的模拟实现-CSDN博客

前言：

在前面我们已经学习了string的使用和模拟实现，它们在使用上有异曲同工之妙，所以在学习了string之后我们再学习vector就会容易很多，下面跟着我的脚步我们来学习一下vector的具体用法

目录

一、vector的基本概念

二、vector的使用

2.1 vector在库中的存在方式及常见接口

2.2 vector的构造

2.3 vector迭代器的使用

2.4 vector的空间增长问题

2.5 vector的增删查改

三、总结

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一、vector的基本概念

vector和string一样，都是属于C++模板库中的部分：

Vector，中文名称为“向量”，是C++ STL（Standard Template Library，标准模板库）中的一种数据结构，它是一个动态数组，可以动态地增加或减少其大小。vector在内存中是连续存储的，这意味着它的所有元素都存储在内存中相邻的位置。

基本概念：

vector是一个模板类，定义在头文件（include<vector>）中。可以使用vector来存储任意类型的对象，包括自定义类型。

vector有以下几个重要的特点：

1. 可动态增长：vector可以动态地增加其大小，无需重新分配内存。
2. 可动态缩小：vector可以动态地缩小其大小，释放不需要的内存。
3. 支持随机访问：vector支持随机访问，这意味着可以通过下标快速访问vector的元素。
4. 支持插入和删除：vector支持在头或尾插入和删除元素，但在中间插入和删除元素的效率较低。

二、vector的使用

接下来我们就来学习一下vector的基本使用方法，由于之前我们已经有了string的学习基础，所以在下面我们会讲的较为快速一些，主要就讲一下vector的几个比较常用的用法，我们的重心还是放在后面vector的模拟实现上

2.1 vector在库中的存在方式及常见接口

我们先来看一下vector在库中的存在形式

这其中涉及到类模板和容器的问题，这些目前我们还没有学到，等我们后面学到了再讲

vector由于是一个容器，它支持不同类型的数据进行操作，所以这个写法上与string还是有不少区别，如vector在定义一个变量时的方式为：

vector<int> v1;
vector<double> v2;
vector<string> v3;

我们先来看一下vector的一些比较重要的接口函数：

下面我们就先来讲一下几个比较重要的接口函数

2.2 vector的构造

vector的构造方式上与string并没有太大区别，主要也是无参的默认构造，初始化构造，拷贝构造等，没有太大的难度，下面的讲解会直接给出代码实例

代码实例如下：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
 
// 1、测试vector的几种构造方法
void test1_vector()
{
	vector<int>();    //这种的会发生隐式类型转换，但只在本行起作用
	vector<int> v1;   //无参构造
	vector<int> v2(10, 100);   //构造一个vector有10个100
	vector<int> v3(v2);    //拷贝构造
	vector<int> v4(v2.begin(), v2.end());   //迭代器构造
	//下面还有一种迭代器构造的方式,这里涉及了迭代器的初始化，我们在下面会讲
	int arr[] = { 16,2,77,29 };
	vector<int> v5(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));
 
	cout << "The contents of v5 are:";
	for (vector<int>::iterator it = v5.begin(); it != v5.end(); ++it)
		cout << ' ' << *it;
	cout << '\n';
}
int main()
{
	test1_vector();
	return 0;
}

运行结果：

2.3 vector迭代器的使用

这里的使用与string类似，我们往下看：

代码实例：

void test2_vector()
{
	vector<int> v1;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	v1.push_back(4);
	//正向迭代器1
	vector<int>::iterator it = v1.begin();
	while (it != v1.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
	//正向迭代器2
	for (auto e : v1)     //for循环的本质其实就是迭代器，而且它还会自己++
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	//反向迭代器
	vector<int>::reverse_iterator rt = v1.rbegin();
	while (rt != v1.rend())
	{
		cout << *rt << " ";
		rt++;
	}
	cout << endl;
}

运行结果：

正反向迭代器在vector中的应用是很好理解的

2.4 vector的空间增长问题

注意事项：
1、vector在不同环境下的默认扩容速度是不同的，一般是1.5倍或者2倍

2、reverse只负责开辟空间，一般在知道需要多少空间的时候可以调用该函数，省去了扩容的麻烦

3、resize不仅可以扩容，还可以进行初始化来改变size

上面的这些重点就是resize和reverse两项，我们先把这两个单拎出来看一下：

resize有两个参数，一个是开辟空间大小，一个是初始化大小

reverse只有一个参数，就是开辟空间大小

代码示例：

void test3_vector()
{
	vector<int> v1;
	v1.reserve(100);         //开辟一个100大小的空间
	cout << v1.capacity() << endl;
 
	vector<int> v2;
	v2.resize(10);          //开辟一个10个大小的空间，同时改变size，并通过半缺省来初始化
	for (auto e : v2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
 
	vector<int> v3;
	v3.resize(10, 3);  //将数据初始化为3
	for (auto e : v3)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

运行结果：

2.5 vector的增删查改

这些全部通过接口函数来实现，难度不大

代码实例：

void test4_vector()
{
	vector<int> v1;
	//增——push_back（尾插）
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	v1.push_back(4);
	cout << "增：";
	for (auto e : v1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
 
	//删——pop_back（尾删）
	v1.pop_back();
	cout << "删：";
	for (auto e : v1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
 
	//查——find（这个是算法库中的接口，不是vector的接口,返回类型是查找位置的迭代器）
	auto pos1 = find(v1.begin(), v1.end(), 2);
	cout << "查：";
	cout << *pos1 << endl;    //如果没找到就不进行任何操作
 
	//在任意位置插入——insert
	//要先用find找到要插入的位置，然后再插入数据
	auto pos2 = find(v1.begin(), v1.end(), 2);
	if (pos2 != v1.end())
	{
		v1.insert(pos2, 20);
	}
	cout << "插入任意位置：";
	for (auto e : v1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
 
	//在任意位置删除——erase
	//同样要先用find找到要删除的位置，然后再删除数据
	auto pos3 = find(v1.begin(), v1.end(), 2);
	v1.erase(pos3);
	cout << "删除任意位置：";
	for (auto e : v1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
 
	//改——operator[]
	v1[0] = 100;
	cout << "改：";
	for (auto e : v1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

运行结果：

三、总结

以上就是vector的用法讲解，相比于string，vector的使用范围其实更广，vector的难点在于其模拟实现上，这个我们后面就讲

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