vector的介紹及使用

vector的介紹

vector的文檔介紹

1. vector是表示可變大小數組的序列容器。
2. 就像數組一樣，vector也采用的連續存儲空間來存儲元素。也就是意味著可以采用下標對vector的元素進行訪問，和數組一樣高效。但是又不像數組，它的大小是可以動態改變的，而且它的大小會被容器自
   動處理。
3. 本質講，vector使用動態分配數組來存儲它的元素。當新元素插入時候，這個數組需要被重新分配大小
   為了增加存儲空間。其做法是，分配一個新的數組，然后將全部元素移到這個數組。就時間而言，這是一個相對代價高的任務，因為每當一個新的元素加入到容器的時候，vector并不會每次都重新分配大小。
4. vector分配空間策略：vector會分配一些額外的空間以適應可能的增長，因為存儲空間比實際需要的存儲空間更大。不同的庫采用不同的策略權衡空間的使用和重新分配。但是無論如何，重新分配都應該是對數增長的間隔大小，以至于在末尾插入一個元素的時候是在常數時間的復雜度完成的。
5. 因此，vector占用了更多的存儲空間，為了獲得管理存儲空間的能力，并且以一種有效的方式動態增長。
6. 與其它動態序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在訪問元素的時候更加高效，在末尾添加和刪除元素相對高效。對于其它不在末尾的刪除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists統一的迭代器和引用更好。

vector的使用

vector的定義

// constructing vectors#include #include int main (){    // 構造函數的使用    std::vector<int> first; // 無參構造    std::vector<int> second (4,100); // 初始化為4個整型數字100    std::vector<int> third (second.begin(),second.end()); // 用second的迭代器初始化，類似于拷貝構造second    //也可以用其他類的迭代器初始化    string s("hello");    vector<char> v(s.begin(), s.end());    std::vector<int> fourth (third); // 拷貝構造            // 下面涉及迭代器初始化的部分，我們學習完迭代器再來看這部分    // the iterator constructor can also be used to construct from arrays:    int myints[] = {16,2,77,29};    std::vector<int> fifth (myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int) );    std::cout << "The contents of fifth are:";        for (std::vector<int>::iterator it = fifth.begin(); it != fifth.end(); ++it)    std::cout << " " << *it;        std::cout << "/n";    return 0;}

vector的遍歷

1.size()+operator[]

2.迭代器

3.范圍for

vector iterator 的使用

#include #include using namespace std;void PrintVector(const vector<int>& v){    // const對象使用const迭代器進行遍歷打印    vector<int>::const_iterator it = v.begin();        while (it != v.end())    {        cout << *it << " ";        ++it;    }        cout << endl;}int main(){    // 使用push_back插入4個數據    vector<int> v;    v.push_back(1);    v.push_back(2);    v.push_back(3);    v.push_back(4);        // 使用迭代器進行遍歷打印    vector<int>::iterator it = v.begin();        while (it != v.end())    {        cout << *it << " ";        ++it;    }        cout << endl;        // 使用迭代器進行修改    it = v.begin();    while (it != v.end())    {        *it *= 2;        ++it;    }        // 使用反向迭代器進行遍歷再打印    vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();    while (rit != v.rend())    {        cout << *rit << " ";        ++rit;    }    cout << endl;        PrintVector(v);    return 0;}

vector 空間增長問題

• capacity的代碼在vs和g++下分別運行會發現，vs下capacity是按1.5倍增長的，g++是按2倍增長的。
  這個問題經常會考察，不要固化的認為，順序表增容都是2倍，具體增長多少是根據具體的需求定義的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
• reserve只負責開辟空間，如果確定知道需要用多少空間，reserve可以緩解vector增容的代價缺陷問
  題。
• resize在開空間的同時還會進行初始化，影響size

capacity

// vector::capacity#include #include int main (){    size_t sz;    std::vector<int> foo;    sz = foo.capacity();    std::cout << "making foo grow:/n";        for (int i=0; i<100; ++i)     {        foo.push_back(i);    	if (sz!=foo.capacity())         {        sz = foo.capacity();        std::cout << "capacity changed: " << sz << "/n";    	}    }}vs：運行結果：making foo grow:capacity changed: 1capacity changed: 2capacity changed: 3capacity changed: 4capacity changed: 6capacity changed: 9capacity changed: 13capacity changed: 19capacity changed: 28capacity changed: 42capacity changed: 63capacity changed: 94capacity changed: 141    g++運行結果：making foo grow:capacity changed: 1capacity changed: 2capacity changed: 4capacity changed: 8capacity changed: 16capacity changed: 32capacity changed: 64capacity changed: 128    

reserve

// vector::reserve#include #include int main (){    size_t sz;    std::vector<int> foo;    sz = foo.capacity();    std::cout << "making foo grow:/n";        for (int i=0; i<100; ++i)     {        foo.push_back(i);        if (sz!=foo.capacity())         {            sz = foo.capacity();            std::cout << "capacity changed: " << sz << "/n";        }            }        std::vector<int> bar;    sz = bar.capacity();        bar.reserve(100); // this is the only difference with foo above    std::cout << "making bar grow:/n";        for (int i=0; i<100; ++i)     {        bar.push_back(i);        if (sz!=bar.capacity())         {            sz = bar.capacity();            std::cout << "capacity changed: " << sz << "/n";        }            }        return 0;}

resize

// vector::resize#include #include int main (){    std::vector<int> myvector;        // set some initial content:    for (int i=1;i<10;i++)    myvector.push_back(i);        myvector.resize(5);    myvector.resize(8,100);    myvector.resize(12);        std::cout << "myvector contains:";        for (int i=0;i<myvector.size();i++)    std::cout << " " << myvector[i];        std::cout << "/n";    return 0;}

vector 增刪查改

push_back和pop_back的使用

// push_back/pop_back#include #include using namespace std;int main(){        int a[] = { 1, 2, 3, 4 };        vector<int> v(a, a+sizeof(a)/sizeof(int));        vector<int>::iterator it = v.begin();            	//用迭代器遍歷vector        while (it != v.end())         {        	cout << *it << " ";        	++it;        }                cout << endl;        	//尾刪        v.pop_back();        v.pop_back();        	//尾插    	v.push_back(5);                it = v.begin();        while (it != v.end())         {            cout << *it << " ";            ++it;        }                cout << endl;        return 0;}

結果：

find、insert、erase的使用

//insert，用迭代器插入iterator insert (iterator position, const value_type& val);//erase，用迭代器刪除iterator erase (iterator position);//findtemplate <class InputIterator, class T>    //用迭代器遍歷查找，返回的是所找元素的迭代器位置   InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);

// find / insert / erase#include #include //find的頭文件，在算法頭文件里#include using namespace std;int main(){    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };    vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));        // 使用find查找3所在位置的iterator    vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);        // 在pos位置之前插入30    v.insert(pos, 30);        //用迭代器遍歷vector    vector<int>::iterator it = v.begin();    while (it != v.end())     {        cout << *it << " ";        ++it;    }    cout << endl;        //查找3的iterator    pos = find(v.begin(), v.end(), 3);        // 刪除pos位置的數據    v.erase(pos);        //再次遍歷    it = v.begin();    while (it != v.end())     {        cout << *it << " ";        ++it;    }    cout << endl;        return 0;}

結果：

operator[]、swap的使用

// operator[]+index 和 C++11中vector的新式for+auto的遍歷// vector使用這兩種遍歷方式是比較便捷的。#include #include using namespace std;int main(){    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };    vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));        // 通過[]讀寫第0個位置。    v[0] = 10;    cout << v[0] << endl;        // 通過[i]的方式遍歷vector    for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)    cout << v[i] << " ";            cout << endl;        vector<int> swapv;    //v和swapv交換    swapv.swap(v);    cout << "v data:";//v的內容    for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)    cout << v[i] << " ";        cout << endl;        cout << "swapv data:";//swapv的內容    for (size_t i = 0; i < swapv.size(); ++i)    cout << swapv[i] << " ";        cout << endl;        // C++11支持的新式范圍for遍歷    for(auto x : v)    cout<< x << " ";    cout<<endl;    return 0;}

結果：

C++98下，最好使用vector的swap，全局的swap會涉及深淺拷貝，開銷較大

C++11則都一樣

vector 迭代器失效問題

迭代器的主要作用就是讓算法能夠不用關心底層數據結構，其底層實際就是一個指針，或者是對指針進行了封裝，比如：vector的迭代器就是原生態指針T*。因此迭代器失效，實際就是迭代器底層對應指針所指向的空間被銷毀了，而使用一塊已經被釋放的空間，造成的后果是程序崩潰(即如果繼續使用已經失效的迭代器(程序可能會崩潰)

對于vector可能會導致其迭代器失效的操作有：

1. 會引起其底層空間改變的操作，都有可能是迭代器失效，導致迭代器變成野指針。比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等

   #include using namespace std;#include int main(){    vector<int> v{1,2,3,4,5,6};    auto it = v.begin();        // 將有效元素個數增加到100個，多出的位置使用8填充，操作期間底層會擴容    // v.resize(100, 8);        // reserve的作用就是改變擴容大小但不改變有效元素個數，操作期間可能會引起底層容量改變    // v.reserve(100);        // 插入元素期間，可能會引起擴容，而導致原空間被釋放    // v.insert(v.begin(), 0);        // v.push_back(8);        // 給vector重新賦值，可能會引起底層容量改變    v.assign(100, 8);        /*    出錯原因：以上操作，都有可能會導致vector擴容，也就是說vector底層原理舊空間被釋放掉，    而在打印時，it還使用的是釋放之間的舊空間，在對it迭代器操作時，實際操作的是一塊已經被釋放的    空間，而引起代碼運行時崩潰。    解決方式：在以上操作完成之后，如果想要繼續通過迭代器操作vector中的元素，只需給it重新    賦值即可。    */        while(it != v.end())    {        cout<< *it << " " ;        ++it;    }    cout<<endl;    return 0;}

2. 指定位置元素的刪除操作–erase

   #include using namespace std;#include int main(){    
               
                        
   
                    
   
                                                                                                                       
                            云服務器
                                                
                            GPU云服務器
                                                                                                                                                    
                                         
                        
                       
                                                                                                  vector
                                                                                                              中vector用法
                                                                                                              Vector與ArrayList
                                                                                                              ArrayList和Vector
                                                            
                    
                  
                 
                
                  
   
                      
    文章版權歸作者所有，未經允許請勿轉載,若此文章存在違規行為，您可以聯系管理員刪除。
                    
                      
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