（六十一）vector、array和数组

模板类vector：

模板类vector类似string类，是一种动态数组。

比如说，string类可以将一个string的字符串插入到另外一个string类字符串后面。vector也可以有类似的功能。

而对于vector类来说，他是一个数组，比如我们数组中有第一个A和第二个元素B，然后我们可以把C插入在A和B之间，这个时候，数组第一个成员为A，第二个为C，第三个为B。

我们还可以把其中一个成员删掉，这样，后面两个成员自动向前进一位，比如删掉第一个成员A，于是第一个成员变成了C，第二个成员变成了B。

头文件：

#include<vector>//使用vector类需要引用头文件vector

创建vector类数组：

vector<类型名>数组名(成员个数);

比如：

vector<double>vd(n);

注意：成员个数可以为变量，这样在使用的时候更自由。

给vector数组成员赋值：

可以像使用普通数组一样，使用 变量名[编号] 来进行赋值，注意：第一个成员的编号为0，和数组是一样的。例如：

vd[1] = 22;

数组vd的第二个成员的值为22。

注意：vector类在声明并初始化的时候。分三种情况：

①声明成员个数，不赋值；

②声明成员个数，赋相同的值；

③不声明成员个数，赋不同的值，赋值几个成员就是有几个成员。

如代码：

#include<iostream>
#include<vector>

int main()
{

	using namespace std;
	vector<double>aaa(3);	//原型：vector<类型名>数组名(数组成员数);
	cout << "原型数组aaa.size() = " << aaa.size() << endl;

	vector<int>a(3, 4);	//变型1（声明并初始化多个数值一样的成员）：vector<类型名>变量名(成员个数，值且同时给每个成员都赋值);
	cout << "变型1，数组a，初始化时同时给多个数组成员赋 相同值\n";
	cout << "a[0] = "<< a[0] << endl;	//输出数组a第一个成员
	cout << "a[1] = " << a[1] << endl;	//输出数组a第二个成员
	cout << "a[2] = " << a[2] << endl;	//输出数组a第三个成员
	cout << "数组a.size() = " << a.size() << endl;	//显示数组a的成员数

	vector<int>b = { 1,2,3,4 };	//变型2（声明并初始化数组成员）：vector<类型名>数组名{成员1的值,成员2的值,……};
	//注意，给不同成员赋 不同的值 是用大括号，不写成员个数。
	//给不同成员赋 相同的值 是写在小括号里，写在成员个数之后
	cout << "变型2，数组b，初始化并给数组成员赋不同的值，需要c++11\n";
	cout << "b[0] = " << b[0] << endl;
	cout << "b[1] = " << b[1] << endl;
	cout << "b[2] = " << b[2] << endl;
	cout << "b[3] = " << b[3] << endl;
	cout << "b.size() = " << b.size() << endl;

	vector<int>c{ 8,9 };	//变型3（和变型2相同，只不过省略了等号）：vector<类型名>数组名{成员1,成员2……};
	cout << "变型3，数组c，初始化时赋不同的值，需要C++11\n";
	cout << "c[0] = " << c[0] << endl;
	cout << "c[1] = " << c[1] << endl;

	//vector<int>d(3) = { 1, 3,5 };
	//注：这种想在初始化时，确定成员个数比如3个，然后给第一个和第二个成员赋值的方式是不可行的。
	//即使同时给3个成员都赋值，也是不可行的。
	//要么是不写成员个数，给成员赋不同的值（赋值几个成员就是有几个成员）；
	//要么是写成员个数，给成员赋相同的值；
	//要么是写成员个数，不给成员赋值；

	system("Pause");
	return 0;
}

输出：

原型数组aaa.size() = 3
变型1，数组a，初始化时同时给多个数组成员赋 相同值
a[0] = 4
a[1] = 4
a[2] = 4
数组a.size() = 3
变型2，数组b，初始化并给数组成员赋不同的值，需要c++11
b[0] = 1
b[1] = 2
b[2] = 3
b[3] = 4
b.size() = 4
变型3，数组c，初始化时赋不同的值，需要C++11
c[0] = 8
c[1] = 9
请按任意键继续. . .

在vector类的数组中插入一个成员：

使用命令 数组名.insert(数组名.begin()+插入位置,插入的成员);

例如，给vd数组的第二个位置插入一个成员，成员的值为a（a可以是变量名，也可以是常量，但需要已经初始化）。如代码：

vd.insert(vd.begin()+1, a);

注意：插入到第二个位置，是+1，而原来数组第二个位置的成员，将依次向后退一位，比如原来第二个位置的成员，在插入后就在第三个位置了。

删除vector类数组中的一个成员：

使用命令 数组名.erase(数组名.begin()+删除位置):

比如，删除vd数组第一个成员，那么删除位置就应该写0。注意，数组第一个位置的编号是0。如代码：

vd.erase(vd.begin() + 0);

在vector类数组的尾部插入一个成员：

即在数组的最后插入一个成员，这个成员的插入，增加了数组成员的个数。代码为：  数组名.push_back(数组成员);

例如在数组最后加入成员10，代码：

vd.push_back(10);

vector类数组的成员数：

数组成员数是可以变的，用 数组名.size() 可以显示成员的数量。——按照某个帖子的说法是 向量大小 。

①在创建并声明时，成员数为声明时的成员数，即使某个成员并没有被赋值，也会被算入在内。

②在插入成员，无论是在中间插入或者是在尾部插入，都会增加成员数。

③在删除成员时，也会相应减少成员数。

代码是：

cout << "vd数组的宽度为：" << vd.size() << endl << endl;//显示数组的成员数

将一个vector数组赋值给另外一个vector数组：

当两个数组类型相同，（元素数无需相同），可以进行赋值。

格式为：目标数组名=源数组名;

上代码：

#include<iostream>
#include<vector>	//使用vector类需要引用头文件vector

int main()
{
	using namespace std;
	int n;	//声明变量n
	cout << "输入vector类的数组元素个数（请大于等于3）：" << endl;
	cin >> n;	//要求用户输入变量n
	vector<double>vd(n);	//创建一个double类型的vector动态数组，数组元素为n个，数组名为vd
							//即 vector<类型名>数组名(成员数量)，注意，成员数量可以为变量
	cout << "输入vd[0]：";
	cin >> vd[0];	//调用的时候，用vector类的数组名加元素编号，第一个元素编号为0，同数组。要求用户输入vd[0]的值
	cout << "将vd[1]赋值22。" << endl;
	vd[1] = 22;	//给vd[1]，即数组中第2个成员，赋值22
	cout << "vd[0]为" << vd[0] << "。vd[1]为" << vd[1] << endl;
	cout << "vd数组的宽度为：" << vd.size() << endl << endl;	//显示数组的成员数

	int a = 1;
	vd.insert(vd.begin() + 1, a);	//在数组中第二个位置插入变量a
	cout << "现在，创建常量a=1，然后将a插入在vd[1]之前，即把a插入到vd[1]的位置，原来的vd[1]依次顺延到下一位。" << endl;
	cout << "vd[0]为" << vd[0] << "。vd[1]为" << vd[1];
	cout << "vd[2]为：" << vd[2] << endl;	//原本第二个位置的成员被顺延到第三个位置了
	cout << "vd数组的宽度为：" << vd.size() << endl << endl;	//显示数组的成员数

	vd.erase(vd.begin() + 0);	//删除数组中第一个成员，其他成员依次向前进一位
	cout << "现在，删除vd[0]当前成员，原来的vd[1]就变成vd[0]了。" << endl;
	cout << "vd[0]为" << vd[0] << "。vd[1]为" << vd[1] << endl;
	cout << "vd数组的宽度为：" << vd.size() << endl << endl;	//显示数组的成员数

														//n = 5;	//虽然上面vd[n]声明了数组的成员数，但单纯更改变量n，其实是不能改变vd数组的成员个数的。
	int b = 2, c = 3, d = 4;	//声明新的变量bcd并初始化
	vd.insert(vd.begin() + 2, b);	//在第三个位置插入成员b
	vd.insert(vd.begin() + 3, c);	//在第四个位置插入成员c
	vd.insert(vd.begin() + 4, d);	//在第五个位置插入成员d
	cout << "从第三个位置依次插入b=2，c=3，d=4" << endl;
	cout << "目前，vd[0]为" << vd[0] << "。vd[1]为" << vd[1] << "。vd[2]为" << vd[2] << "。vd[3]为" << vd[3] << "。vd[4]为" << vd[4] << endl;
	cout << "vd数组的宽度为：" << vd.size() << endl << endl;	//显示数组的成员数

														//vd.erase(vd.begin() + 1, vd.end() + 2);	
														//按照说法，这行代码可以删除多个数组成员，但实际测试中却出错了。

	vd.push_back(10);	//在数组的最后插入成员，值为10
	cout << "在vd数组的尾部插入常量10。" << endl;
	cout << "第" << n + 4 << "个元素是数组的最后一个元素，vd[" << n + 3 << "]的值为：" << vd[n + 3] << endl;	//注意，这行是可以通过变量来显示相应的数组的成员的，比如vd[n+3]是数组第n+4个成员
	cout << "vd数组的宽度为：" << vd.size() << endl << endl;	//显示数组的成员数

	vector<double>bb(20);	//创建vector类数组bb，因为要将vd数组赋值给bb数组，因此成员数不重要
	bb = vd;	//将vd数组赋值给bb数组，二者将完全等同
	cout << "将vd数组赋值给bb数组\n";
	cout << "bb数组第四个成员bb[3]=" << bb[3] << endl;
	cout << "bb数组的成员数为：" << bb.size() << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

输出：

输入vector类的数组元素个数（请大于等于3）：
33
输入vd[0]：55
将vd[1]赋值22。
vd[0]为55。vd[1]为22
vd数组的宽度为：33

现在，创建常量a=1，然后将a插入在vd[1]之前，即把a插入到vd[1]的位置，原来的vd[1]依
次顺延到下一位。
vd[0]为55。vd[1]为1vd[2]为：22
vd数组的宽度为：34

现在，删除vd[0]当前成员，原来的vd[1]就变成vd[0]了。
vd[0]为1。vd[1]为22
vd数组的宽度为：33

从第三个位置依次插入b=2，c=3，d=4
目前，vd[0]为1。vd[1]为22。vd[2]为2。vd[3]为3。vd[4]为4
vd数组的宽度为：36

在vd数组的尾部插入常量10。
第37个元素是数组的最后一个元素，vd[36]的值为：10
vd数组的宽度为：37

将vd数组赋值给bb数组
bb数组第四个成员bb[3]=3
bb数组的成员数为：37
请按任意键继续. . .

模板类array（限C++11）：

vector类比数组强大，但是代价是效率较低（不知道为什么，因为使用的是动态存储区么？），如果是长度固定的数组（因为vector是动态数组，可以增加成员或者减少成员），使用数组更高，但代价是不那么安全和方便（不方便我知道，但是不安全是为什么？）。

因此，c++11增加了模板类array，使用的是栈（静态存储区）（vector是堆，动态存储区），位于名称空间std之中。

因此array效率和数组相同，但是更安全和方便，要创建array对象，需要包含头文件array。array对象的创建和语法与vector稍有不同。

头文件：

#include <array>//使用模板array需要调用头文件array

声明和创建：

声明一个array类数组和vector数组方式不同，格式为： array<类型名,成员数常量>数组名;

例如创建一个int类型，成员数为3，数组名为a的array类的代码为：

array<int, 3> a;

注意：①vector的成员数是可变的，而array的成员数是固定的。

②vector和array都是<>括号，而不是小括号()。

初始化和赋值：

因为和数组类似，所以初始化和赋值的方式类似数组。

初始化的格式为： array<类型名,成员数>数组名={成员1,成员2,……};

赋值格式为： 数组名[编号]=常量;

例如，初始化数组a的前2个成员的代码为：

array<int, 3> a = { 1,2 };

给a的第三个成员赋值的代码为：

a[2] = 4;

显示成员数：

与vector类相同，显示成员数的代码为： 数组名.size()

例如代码：

cout << a.size() << endl;

上代码：

<pre name="code" class="cpp">#include<iostream>
#include<array>	//使用模板array需要调用头文件array

int main()
{
	using namespace std;
	array<int, 5> a = { 1,2 };	//创建array类数组a，成员数为5，类型为int类，并为前2个成员赋值
	a[2] = 4;	//为第三个成员赋值
	cout << a[0] << endl;	//显示第一个成员的值
	cout << "请为数组第四个成员赋值：" << endl;
	cin >> a[3];	//读取用户输入，为第四个成员赋值
	cout << "第四个成员的值为" << a[3] << endl;		//显示第四个成员的值
	cout << "数组的成员数为：" << a.size() << endl;	//显示成员数
	
	array<int, 5 >b;	//创建数组b
	b = a;	//由于数组和数组a的类型相同，成员数相同，故可以将数组a赋值给数组b
	cout << "array类数组b等于数组a，b的第二个元素为b[1]=" << b[1] << endl;	//显示数组b第2个元素，和数组a第二个元素相同

	system("pause");
	return 0;
}

输出：

1
请为数组第四个成员赋值：
55
第四个成员的值为55
数组的成员数为：5
array类数组b等于数组a，b的第二个元素为b[1]=2
请按任意键继续. . .

vector对象、array对象和普通数组之间的相同和差异：