简介:
vector容器在高级语言中运用非常广泛,此容器可看成C语言中的动态数组结构用来存储一系列数据,它不仅支持C语言数组中的所有使用方式,还支持vector在C++中还有更高级的使用。在C++往后的高级运用时,通常把一些常用的操作进行"封装"在vector容器中。对于初学者而言,我们需要熟练掌握STL中所提供常规容器的操作和各个常规函数及算法的使用。
vector容器跟string,queue,stack,list等一系列容器一样,都是一个模板类,所以,我们通常用vector<”数据类型“>“容器名”来进行定义,要注意的是,在定义容器vector时,要加上此容器的头文件<vector>,具体定义如下:
#include<vector>//包含此容器的头文件
int main()
{
//定义一个int类型的容器v
vector<int> v;
//定义一个char类型的容器v1
vector<char>v1;
}
一,vector容器初始化和赋值的表示方法
1,对容器进行初始化
vector容器初始化跟string容器的初始化方式如出一辙,都是在建立起进行赋值,下面以int类型为例,对其进行初始化。
#include<iostream> #include<algorithm> #include<vector> using namespace std; void printVectorv(vector<int>& v) { cout << "v = "; //以下使用vector的迭代器来访问元素 //v.begin()指向首个元素的迭代器,v.end()指向最后一个元素下一位的迭代器 for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void printVectorv1(vector<int>& v1) { cout << "v1 = "; //以下使用vector的迭代器访问元素 //v.begin()指向首个元素的迭代器,v.end()指向最后一个元素下一位的迭代器 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { //在定义vector容器时就进行初始化 vector<int> v(10, 100);//v大小为10,并初始化10个100 printVectorv(v); vector<int> v1(10);//v1大小为10,默认初始化为0 printVectorv1(v1); return 0; }
2,容器的赋值操作及注意要素
vector容器支持赋值操作assign,直接等号整体赋值,push_back等操作,这些操作的用法和注意点我用代码的形式跟大家全面的展示:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void printVectorv1(vector<int>& v1) { cout << "v1 = "; //以下使用vector的迭代器来访问元素 //v.begin()指向首个元素的迭代器,v.end()指向最后一个元素下一位的迭代器 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void printVectorv2(vector<int>& v2) { cout << "v2 = "; //以下使用vector的迭代器访问元素 //v.begin()指向首个元素的迭代器,v.end()指向最后一个元素下一位的迭代器 for (vector<int>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { vector<int> v1; vector<int> v2; //assing的普通赋值法 v1.assign(10, 100);//v1设置大小为10,元素全部赋值为100 printVectorv1(v1); //assign的区间赋值法 v2.assign(v1.begin(), v1.begin() + 3);//将在[v1.begin(),v1,begin() + 3)整个区间赋值给v2 printVectorv2(v2); //这种赋值需注意的是参数皆为迭代器 //直接赋值法 v2 = v1;//将整个v1直接赋给v2,与v2.assign(v1.begin(), v1.end())等效 printVectorv2(v2); //push_back在容器末尾赋值的方法 v2.push_back(3);//在v2末尾插入3 printVectorv2(v2); //注意:还有push_front()在容器的前面插入,但vector容器不支持此种操作 return 0; }
由以上代码,我们可以对比这些操作在vector容器中跟其它容器的不同之处,以便我们更熟悉的掌握和运用。
二,插入删除函数的使用
vector容器常用push_back在末尾插入元素或insert在不同位置进行一个或多个元素插入,删除操作常用pop_back删除末尾元素或erase删除不同位置的一个或多个元素,但注意的是,在用pop_back进行删除中,跟push_back插入一样,都是只支持在末尾操作,不支持pop_front或push_front在开头操作。细节代码如下:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void printVectorv1(vector<int>& v1) { cout << "v1 = "; //以下使用vector的迭代器来访问元素 //v.begin()指向首个元素的迭代器,v.end()指向最后一个元素下一位的迭代器 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void printVectorv2(vector<int>& v2) { cout << "v2 = "; //以下使用vector的迭代器访问元素 //v.begin()指向首个元素的迭代器,v.end()指向最后一个元素下一位的迭代器 for (vector<int>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { vector<int> v1; //插入操作 //1,insert插入 //在insert插入中,第一个参数必须为迭代器,用来进行定位 v1.insert(v1.begin(), 3, 1);//在开头元素插入3个1 v1.insert(v1.begin() + 2, 5);//在第二个下标位置插入5,下标从0开始 //2,push_back插入 v1.push_back(6);//在末尾插入数据6 printVectorv1(v1); //删除操作 // 1,pop_back删除一个元素 v1.pop_back();//删除末尾元素,但注意,当容器为空时将会报错 // 2,erase删除 v1.erase(v1.begin());//删除开头元素 v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 1);//删除区间在[v1.begin(),v1.end() + 1)内的数据 printVectorv1(v1); return 0; }
三,vector容器的常规操作
1,容器的大小和容量
C++中由size或resize(size是直接查看容器的大小,resize是用来重新指定容器的大小)来说明容器的大小,capacity来查看容器的容量。这两种操作不仅适用于vector容器,而且还适用于很多种不同类型的容器,具体使用方式如下:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; int main() { vector<int> v1(10,1);//大小为10 v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 2);//删除两个元素 cout << "v1的大小: " << v1.size() << endl;//输出8 cout << "v1的容量: " << v1.capacity() << endl;//输出10 return 0; }
需注意的是,在C++中,每当容器容量不够的时候不需要我们进行增添容量,系统会自动进行增添容量操作,请看如下代码:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; int main() { vector<int> v1(5,10);//大小为5,容量为5 vector<int>::iterator it = v1.begin(); cout << "v1的大小: " << v1.size() << endl; cout << "v1的容量: " << v1.capacity() << endl; v1.push_back(5); cout << "v1的大小: " << v1.size() << endl; cout << "v1的容量: " << v1.capacity() << endl; return 0; }
运行图:
可看到,当容量一旦不够用时,系统将自动增添容积,但具体增添多少我们是不确定的,要想直接给容量定值,需要使用resize重新指定大小,但必须指定的大小必须比容量大,代码如下:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; int main() { vector<int> v1(10, 1);//大小为10,容量为10 v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 2);//删除两个元素 //size说明容器的大小 cout << "v1的大小: " << v1.size() << endl;//输出8 cout << "v1的容量: " << v1.capacity() << endl;//输出10 //resize重新指定容器的大小 v1.resize(15);//容器的大小为15,容量也为15,其中会将未初始化的元素自动初始化为0 v1.resize(15, 6);//容器的大小为15,容量也为15,其中会将未初始化的元素自动初始化为6 v1.resize(5);//容器大小为5,但容量还为15 cout << "v1的大小: " << v1.size() << endl;//输出5 cout << "v1的容量: " << v1.capacity() << endl;//输出15 return 0; }
运行图:
2,容器的交换和空间预留
交换: C++中提供了标准交换用法swap,可实现各种类型的交换。语法和使用方法如下:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void printVectorv(vector<int>& v) { cout << "v = "; //使用vector的迭代器访问v.begin()指向首个元素,v.end()指向最后一个元素的下一位 for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void printVectorv1(vector<int>& v1) { cout << "v1 = "; //使用vector的迭代器访问v.begin()指向首个元素,v.end()指向最后一个元素的下一位 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { vector<int> v(10, 1); vector<int> v1(10, 10); //交换函数swap swap(v, v1);//有些人使用v.swap(v1)或v1.swap(v)用法,效果都一样 cout << "v和v1交换后:" << endl; printVectorv(v); printVectorv1(v1); return 0; }
空间预留: 前面我们提到当容器的空间不够时,C++程序会自动扩展空间,但每当扩展空间时消耗的时间都非常大,导致在时间效率很低,而使用resize扩展空间时容器的大小也将随之扩展,导致一些列麻烦,因此,我们可以使用reserve来进行空间的预留,为容器预分足够的空间,以便实现高效率并且达到扩展容量的目的。具体代码如下:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; int main() { vector<int> v(10, 1); //为容器预留100个空间,减少vector在动态扩展容量时的扩展次数,而此时v的容量为100 v.reserve(100); cout << "v的容量: " << v.capacity() << endl;//输出100 return 0; }
3,vector的访问方法
前面说过,vector是一种动态数组,所以数组的一般使用方式也适用于此容器,我们可使用"[]"数组一般形式进行访问,也可使用专属at形式进行访问,具体的访问方法和形式如以下代码:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; int main() { vector<int> v(10,1); cout << "v = " << v[0] << endl; cout << "v1 = " << v.at(0) << endl; v.front();//表示开头元素 v.back();//表示最后一个元素 //用empty判断容器是否为空 if (v.empty()) { cout << "v容器为空" << endl; } else { cout << "v容器不为空" << endl; } return 0; }
总:有关vector容器所使用的常用函数和常用方法已全部总结并且整理完备,方便读者更好的记忆与学习,希望能够帮助初学者更好的学习C++中的容器vector。