Vector使用总结

STL 2019-03-04 6783 字 1359 浏览 点赞

前言

模板类vector是一种动态数组，此篇用于总结它的常用方法。

使用vector

/* 需要导入头文件 */
#include <vector>

/* 通过命名空间 */
std::vector<Type> ...

/* 或者 using编译指令 */
using namespace std;
vector<Type> ...

/* 又或者 using声明 */
using std::vector;
vector<Type> ...

除了int，string，float等C++基本数据类型外，vector也支持存放我们自己设计的数据类型，但此时需要有对应的构造函数才能保证vector正常使用（尤其是拷贝构造函数）。简单示例如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

class Student {
private:
    string name;
    int age;
    long id;
public:
    Student(string name, int age, long id):
            name(name), age(age), id(id)
    {}
    Student(const Student& std) {  /* 拷贝构造函数 */
        name = std.name;
        age = std.age;
        id = std.id;
    }

    friend ostream& operator<< (ostream& os, const Student& std);
};

ostream& operator<< (ostream& os, const Student& std)
{
    return os << "{ " << std.name << " "
              << std.age << " " << std.id << " }";
}

int main()
{
    vector<Student> stdV = {{"zty", 22, 20140010}, {"you", 23, 20140011}};

    vector<Student> stdV2(stdV);

    cout << stdV2[0] << endl;
    cout << stdV2[1] << endl;
    return 0;
}
// 输出：
{ zty 22 20140010 }
{ you 23 20140011 }

容器构造

以下，利用构造函数构造容器。

1.直接声明一个容器，此时容器为空，不能试图访问容器内部，否则段错误（Segmentation fault）。

vector<int> intV;  /* 创建一个容器 */

2.C++11允许声明容器的同时，为其赋初值（C++98不允许）：

vector<int> intV = {1, 2, 3, 4};  /* 容器内的第一个元素是1，第二个是2，依次类推 */

3.指定容器大小，并为其填充默认值。此时有两种方法，第一种不写明默认值，默认填充0；第二种写明默认值，则所有位置都被默认值填充：

vector<int> intV(3);  /* 容器大小为3，每个元素的值都为0 */

vector<int> intV(3, 512);  /* 容器大小为3，每个元素的值都为512 */

4.利用数组构造容器：

int array[] = {1, 2, 3, 4};
vector<int> intV(array, array+2);

array是数组array[]的首地址，指向数组的第一个元素；array+2指向数组的第三个元素。容器会拷贝这个区间中的元素作为自己的初始值，需要注意区间是左闭右开。因此对容器intV来说，它的初始值为：1和2。

5.利用容器构造容器：

vector<int> intV1 = {1, 2, 3};
vector<int> intV2(intV1);

此时容器intV2会把容器intV1中的所有元素作为自己的初始化值。简单地说，就是intV1等于intV2。

6.利用赋值符号（=）构造容器：

vector<int> intV1 = {1, 2, 3};
vector<int> intV2 = intV1;

intV1等于intV2。

7.也可以有选择地使用已知容器的值：

vector<int> intV1 = {1, 2, 3};
vector<int> intV2(intV1.begin(), intV1.begin()+2);

begin()方法会返回一根指针，指向容器的第一个元素，intV1.begin()+2表示指向容器的第三个元素。构造容器intV2的时候，会使用该区间的元素作为自己的初始值，注意区间左闭右开。也就是说，对容器intV2而言，它有两个初始值：1和2。

对应的还有一个end()方法，返回一根指针，指向容器最后元素的后一位（也就是说，不是容器的最后一个元素，如果想拿到最后一个元素，需要减1）。使用方式：intV1.end()。

无论是begin()还是end()，返回的指针类型为：vector<Type>::iterator。

容器赋值

以下，为容器赋值。

1.利用赋值符号（=）为容器赋值：

vector<int> intV1 = {1, 2, 3};
vector<int> intV2;
intV2 = intV1;

将intV1赋值给intV2。

2.利用assign()方法为容器赋值。此时根据传参不同，赋值的方式也有会差异，基本类似构造函数的格式：

vector<int> intV;
intV.assign(3, 512);  /* 从容器的第一个元素开始，依次为其赋值512，直到写满三个元素 */
----------------------------------
vector<int> intV1 = {1, 2, 3};
vector<int> intV2;
intV2.assign(intV1.begin(), intV1.end());  /* 将intV1中[begin, end)区间的元素赋给intV2*/
----------------------------------
int array[] = {1, 2, 3};
vector<int> intV2;
intV2.assign(array, array+2);  /* 利用数组元素赋值，[begin, end)区间元素 */

3.互换两个容器中的元素：

vector<int> intV1 = {1, 2, 3};
vector<int> intV2 = {5, 7, 8};

intV1.swap(intV2);

此时容器intV1中的元素与intV2中的元素互换。

读取内容

以下，访问与修改容器元素。

1.利用索引访问容器内元素：

vector<int> intV = {1, 2, 3};

cout << intV[1] << endl;  /* 打印索引为1的元素的值 */
cout << intV.at(1) << endl;  /* 打印索引为1的元素的值 */

intV[0] = 512;  /* 修改容器中索引为0的元素的值，修改为512 */
intV.at(1) = 1024;  /* 修改容器中索引为1的元素的值，修改为1024 */

2.front()方法与back()方法。前者返回容器中第一个元素的引用，后者返回容器中最后一个元素的引用，类型为：vector<Type>::reference。

vector<int> intV = {1, 2, 3};

cout << intV.front() << endl;  /* 输出：1 */
cout << intV.back() << endl;  /* 输出：2 */

/* 作为引用，可以被赋值 */
intV.front() = 512;  /* 此时容器第一个元素被修改为512 */

/* 创建容器第一个元素的引用 */
vector<int>::reference r = intV.front();

3.begin()方法与end()方法。前者返回指向容器中第一个元素的指针，后者返回指向容器中最后一个元素的后一位的指针，类型为：vector<Type>::iterator。

vector<int> intV = {1, 2, 3};
cout << *intV.begin() <<endl;  /* 输出：1 */
cout << *--intV.end() << endl;  /* 输出：3 */

/* 利用指针修改容器中元素的值 */
*intV.begin() = 512;  /* 此时容器第一个元素被修改为512 */

/* 创建一根指针，指向容器中的第一个元素 */
vector<int>::iterator p = intV.begin();

借此可以实现遍历vector：

void print(vector<int>& intV)
{
    for (vector<int>::iterator p = intV.begin();
         p != intV.end();
         p ++)
    {
        cout << *p << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    vector<int> intV = {1, 2, 3};
    print(intV);

    return 0;
}
// 输出：
1 2 3

4.利用rbegin()方法和rend()方法对容器反向迭代：

void print(vector<int>& intV)
{
    for (vector<int>::reverse_iterator p = intV.rbegin();
         p != intV.rend();
         p ++)
    {
        cout << *p << " ";
    }
    cout << endl;
}

注意指针类型。

说明：
vector<int>::const_iterator 与 vector<int>::const_reverse_iterator 分别是vector<int>::iterator 与vector<int>::reverse_iterator 的只读形式，使用这两种迭代器时，不会修改到容器中的值。不过容器中的insert()和erase()方法仅接受这四种类型中的iterator，其它三种不支持。《Effective STL》建议尽量使用iterator取代const_iterator、reverse_iterator和const_reverse_iterator。

增删元素

1.push_back()用于追加元素，即，在容器的末尾添加元素：

vector<int> intV = {1, 2, 3};
intV.push_back(512);  /* 容器内容：{1, 2, 3, 512} */

2.insert()用于在容器中插入元素：

vector<int> intV = {1, 2, 3};

/* 指定位置，插入一个元素 */
intV.insert(intV.begin(), 512);  /* {512, 1, 2, 3} */

/* 指定位置，插入n个元素 */
intV.insert(intV.begin()+1, 2, 512);  /* {1, 512, 512, 2, 3} */

/* 指定位置，插入另一个容器中的元素 */
vector<int> intV2 = {10, 11, 12};
intV.insert(intV.begin()+1, intV2.begin(), intV2.end());  
/* {1, 10, 11, 12, 2, 3} */

/* 指定位置，插入一个数组中的元素 */
int array[] = {10, 11, 12};
intV.insert(intV.end()-1, array, array+2);
/* {1, 2, 10, 11, 3} /*

3.erase()用于删除指定位置的元素：

vector<int> intV = {1, 2, 3};

/* 指定位置，删除一个元素 */
intV.erase(intV.begin());  /* {2, 3} */

/* 指定位置，删除一个区间内的元素，遵循“左闭右开” */
intV.erase(intV.begin(), intV.end()-1);  /* {3} */

4.clear()用于清空整个容器：

vector<int> intV = {1, 2, 3};
intV.clear()  /* {} */

其他常用方法

vector<int> intV = {1, 2, 3};

intV.size();  /* 获取容器中的元素个数 */

intV.capacity();  /* 获取容器最多能够存放多少个元素（容量） */

intV.empty();  /* 判断容器是否为空，空返回1，非空0 */

intV.resize(n);  /* 重新设置容器长度，设置为n；
                    如果n大于原容器长度，则多出来的位置填充0；
                    如果n小于原容器长度，则多余的元素被删除（从容器尾开始）；
                    */

intV.resize(n, value);  /* 与intV.resize(n)相似，
                           只不过当n大于原容器长度时，多出来的位置填充value；
                           */


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