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一. vector的介绍
学习vector需要学会查看vector文档介绍
- vector是表示可变大小数组的序列容器。
- 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
- 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。不同的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。
- 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
- 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， 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list和forward_list统一的迭代器和引用更好
二. vector的使用
以下是需要重点掌握的接口：
1. vector的定义
| (constructor)构造函数声明 | 接口说明 |
| vector()（重点） | 无参构造 |
| vector(size_type n, const value_type& val = value_type()) | 构造并初始化n个val |
| vector(const vector& x)（重点） | 拷贝构造 |
| vector(inputIterator first, InputIterator last) | 使用迭代器进行初始化构造 |
vector<int> v1;//无参构造
vector<int> v2(10, 1);//构造并初始化n个val
vector<int> v3(v2);//拷贝构造
string s1("hello world!");
vector<char> v3(++s1.begin(), --s1.end());//使用迭代器初始化2. vector iterator的使用
| iterator的使用 | 接口说明 |
| begin + end（重点） | 获取第一个数据位置的iterator/const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator |
| rbegin + rend | 获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的 reverse_iterator |
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
v1.push_back(5);
v1.push_back(6);
//正向迭代器
vector<int>::iterator it = v1.begin();
while (it != v1.end())
{
*it -= 1;
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
//反向迭代器
vector<int>::iterator rit = v1.rbegin();
while (rit != v1.rend())
{
*rit += 1;
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;3. vector 空间增长问题
| 容量空间 | 接口说明 |
| size | 获取数据个数 |
| capacity | 获取容量大小 |
| empty | 判断是否为空 |
| resize（重点） | 改变vector的size |
| reserve（重点） | 改变vector的capacity |
- capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。不要固化的认为，vector增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
- reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
- resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。
size_t sz;
vector<int> v;
//知道扩容的大小用resize或者reserve
//v.resize(100);需要初始化再用resize，因为会改变size
v.reserve(100);//只需要扩容用reserve，只改变容量
//以下是由系统扩容，发现和string一样，vs下是1.5倍，g++下是2倍
sz = v.capacity();
cout << "making v grow:\n";
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
v.push_back(i);
if (sz != v.capacity())
{
sz = v.capacity();
cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
}
}
//只改变size
v.resize(10);
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;4. vector增删查改
| vector增删查改 | 接口说明 |
| push_back（重点） | 尾插 |
| pop_back（重点） | 尾删 |
| find | 查找（算法模块实现，不是vector的成员接口） |
| insert | 在position之前插入val |
| erase | 删除position位置的数据 |
| swap | 交换两个vector的数据空间 |
| operator[]（重点） | 像数组一样访问 |
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
v.push_back(7);
v.push_back(8);
v.push_back(9);
v.pop_back();
v.pop_back();
v.pop_back();
v.insert(v.begin() + 6, -1);//可以在数据最后的后一个位置插入，但是不能越界
for (auto n : v)
{
cout << n << " ";
}
cout << endl;
v.erase(v.begin(), v.end() - 7);//注意不能越界
for (auto n : v)
{
cout << n << " ";
}
cout << endl;
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (it != v.end())
{
v.erase(it);
}