介绍
1.vector是表示可变大小数组的序列容器。
2.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。
3.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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
1. 基本操作
(1)头文件#include<vector>.
(2)创建vector对象,声明并初始化:
vector<int> vec; //声明一个int型向量
vector<int> vec(5); //声明一个初始大小为5的int向量
vector<int> vec(10, 1); //声明一个初始大小为10且值都是1的向量
vector<int> vec(tmp); //声明并用tmp向量初始化vec向量
vector<int> tmp(vec.begin(), vec.begin() + 3); //用向量vec的第0个到第2个值初始化tmp
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
vector<int> vec(arr, arr + 5); //将arr数组的元素用于初始化vec向量
//说明:当然不包括arr[4]元素,末尾指针都是指结束元素的下一个元素,
//这个主要是为了和vec.end()指针统一。
vector<int> vec(&arr[1], &arr[4]); //将arr[1]~arr[4]范围内的元素作为vec的初始值
(3). 容量
向量大小: vec.size();
向量最大容量: vec.max_size();
更改向量大小: vec.resize();
向量真实大小: vec.capacity();
向量判空: vec.empty();
减少向量大小到满足元素所占存储空间的大小: vec.shrink_to_fit();
(4). 修改
多个元素赋值: vec.assign(); //类似于初始化时用数组进行赋值
末尾添加元素: vec.push_back();
末尾删除元素: vec.pop_back();
任意位置插入元素: vec.insert();
任意位置删除元素: vec.erase();
vec.erase(vec.begin()+2);删除第3个元素
vec.erase(vec.begin()+i,vec.end()-j);删除区间[i,j-1];区间从0开始
交换两个向量的元素: vec.swap();
清空向量元素: vec.clear();
(5)迭代器
开始指针:vec.begin();
末尾指针:vec.end(); //指向最后一个元素的下一个位置
指向常量的开始指针: vec.cbegin(); //意思就是不能通过这个指针来修改所指的内容,但还是可以通过其他方式修改的,而且指针也是可以移动的。
指向常量的末尾指针: vec.cend();
(6)元素的访问
下标访问: vec[0]; //并不会检查是否越界,下标是从0开始的。
at方法访问: vec.at(1); //以上两者的区别就是at会检查是否越界,是则抛出out of range异常
访问第一个元素: vec.front();
访问最后一个元素: vec.back();
返回一个指针: int* p = vec.data(); //可行的原因在于vector在内存中就是一个连续存储的数组,所以可以返回一个指针指向这个数组。这是是C++11的特性。
使用迭代器访问元素:
vector<int>::iterator it;
for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
cout<<*it<<endl;
或者:
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
cout << vec.at(i) << endl;
}
2.vector的元素不仅仅可以使int,double,string,还可以是结构体,但是要注意:结构体要定义为全局的,否则会出错。下面是一段简短的程序代码:
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct rect
{
int id;
int length;
int width;
//对于向量元素是结构体的,可在结构体内部定义比较函数,下面按照id,length,width升序排序。
bool operator< (const rect &a) const
{
if(id!=a.id)
return id<a.id;
else
{
if(length!=a.length)
return length<a.length;
else
return width<a.width;
}
}
}Rect;
int main()
{
vector<Rect> vec;
Rect rect;
rect.id=1;
rect.length=2;
rect.width=3;
vec.push_back(rect);
vector<Rect>::iterator it=vec.begin();
cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl;
return 0;
}
3 . 算法
(1) 使用reverse将元素翻转:需要头文件#include<algorithm>
reverse(vec.begin(),vec.end())`;将元素翻转(在vector中,如果一个函数中需要两个迭代器,一般后一个都不包含.)
(2)使用sort排序:需要头文件#include<algorithm>
sort(vec.begin(),vec.end())`;(默认是按升序排列,即从小到大),想要从大到小,可以使用翻转函数reverse();
也可以通过重写排序比较函数按照降序比较,如下:
定义排序比较函数:
bool Comp(const int &a,const int &b)
{
return a>b;
}
调用时:sort(vec.begin(),vec.end(),Comp)
,这样就降序排序。
注意:vector动态增加大小时,并不是在原空间之后持续新空间(因为无法保证原空间之后尚有可供配置的空间),而是以原大小的两倍另外配置一块较大的空间,然后将原内容拷贝过来,然后才开始在原内容之后构造新元素,并释放原空间。因此, 对vector的任何操作,一旦引起空间重新配置,指向原vector的所有迭代器就都失效了 。