【C++】vector使用 & 经典题型讲解

简介: 【C++】vector使用 & 经典题型讲解

一. 构造和析构


💦构造函数

image.png


胡不多说,测试:


vector<int> v1;//无参构造
vector<int> v2(10, 1);//构造10个val,初始化为1
vector<int> v3(v2);//拷贝构造
vector<int> v3(++v2.begin(), --v2.end()); //迭代器区间初始化


那vector可以代替string吗?不可以!因为有'\0',在操作上+=、find、<<、>>,因为vector是针对T 泛型,一般针对其他类型(int、double),所以vector无法替代string


💦析构函数


还是老规矩,不用管,系统自己会调用


二. 遍历


⚡operator[]


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


//下标+[]      可读可写
for (size_t i = 0; i < v1.size(); ++i)
{
  v1[i]++;
  cout << v1[i] << endl;
}

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


⚡迭代器 & 范围for


✨ iterator 内嵌类型


iterator的使用 接口说明

begin + end(重点) 获取第一个数据位置的, 获取最后一个数据的下一个位置的

rbegin + rend 获取最后一个数据位置,获取第一个数据前一个位置

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// 遍历 - 可读可写
  vector<int>::iterator it = v.begin();
  while (it != v.end())
  {
  (*it) --;
  cout << *it << " ";
  it++;
  }
  cout << endl;


支持迭代器就支持范围for🍬(底层就是迭代器)


//范围for
  for (auto e : v1)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;


三.增删查改


🌈reserve & resize


image.png


resize初始化可以自己指定值

测试vector的默认扩容机制


#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
  size_t sz;
  vector<int> foo;
  sz = foo.capacity();
  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:运行结果:vs下使用的STL基本是按照1.5倍方式扩容


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


g++以标准的2倍增长 ——


2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png


🌈push_back & pop_back


尾插尾删,不多赘述了


vector<int> v;
  v.push_back(1);
  v.push_back(2);
  v.push_back(3);
  v.push_back(4);


🌈find


vector类中并没有find,这是因为算法库中就提供了一个模板函数,在迭代器区间中查找(左闭右开),若查找到了,就返回迭代器;没找到就返回s.end()


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


vector<int> v1;
  v1.push_back(1);
  v1.push_back(2);
  v1.push_back(3);
  v1.push_back(4);
  vector<int>::iterator pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
  if (pos != v1.end())
  {
      cout << "找到了!" << *pos << endl;
  }


🌈insert & erase


可头插头删


image.png


insert & erase 可以搭配 find 使用。string类的insert和erase通常支持下标,因为它find也刚好返回下标


// 头插
     v.insert(v.begin(), 0);
  vector<int>::iterator pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
  if (pos != v1.end())
  {
    v1.insert(pos, 30);
  }
  pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
  if (pos != v1.end())
  {
    v1.erase(pos);
  }


注意vector没有重载流提取和流插入<<、>>,遍历有迭代器和[],所以就不需要了


四. 排序


函数模板排序,对迭代器区间进行排序,默认是升序


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


vector<int> v1;
  v1.push_back(1);
  v1.push_back(2);
  v1.push_back(10);
  v1.push_back(4);
  sort(v1.begin(), v1.end());
  for (auto e : v1)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;


那我们想实现降序这么办呢? 仿函数(后面栈细细分说),现在先会用


vector<int> v1;
  v1.push_back(1);
  v1.push_back(2);
  v1.push_back(10);
  v1.push_back(4);
  sort(v1.begin(), v1.end());
  for (auto e : v1)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
  less<int> ls;//升序
  greater<int> gt;//降序
  sort(v1.begin(), v1.end(), greater<int>());//匿名对象~ 传参
  for (auto e : v1)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


不仅仅可以排vector,string也能排(按照ascll码排序)


2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png


五. 小细节


4cebaac233b3433da32a72337a77fc60.png


举例:


vcctor<string> strV;
string str1("张三");
strV.push_back(str1);
strV.push_back(string("李四"));
strV.push_back("王五");//这个为什么能实现呢??
答:会构造一个临时对象,然后被引用


因为构造函数是一个单参数,支持隐式类型转换


string(const char* str)//构造函数
{}


如果要使用范围for的时候,要谨慎小心 再小心


for(const auto& str:: strV)
{
    cout<<str<<endl;
}


此处会被替换成迭代器,迭代器会依次取数据去赋值,如果不加引用就是就会调用拷贝构造,此时还是深拷贝,如果多次赋值就会浪费很多空间,所以要加&引用,拷贝别名,更加高效


经典题型讲解

0️⃣易错课后题

下面这个代码输出的是( C )


#include <iostream>       
#include <vector>
using namespace std;
int main(void)
{
  vector<int>array;
  array.push_back(100);
  array.push_back(300);
  array.push_back(300);
  array.push_back(300);
  array.push_back(300);
  array.push_back(500);
  vector<int>::iterator itor;
  for(itor=array.begin();itor!=array.end();itor++)
  {
  if(*itor==300)
  {
    itor=array.erase(itor);
  }
  }
  for(itor=array.begin();itor!=array.end();itor++)
  {
    cout<<*itor<<"";
  }
  return 0;
}


A.100 300 300 300 300 500

B.100 3OO 300 300 500

C.100 300 300 500

D.100 300 500

E.100 500

F.程序错误


解析:


vector::erase():从指定容器删除指定位置的元素或某段范围内的元素 vector::erase()方法有两种重载形式 如下:

iterator erase( iterator _Where); iterator erase( iterator _First,iterator _Last);

如果是删除指定位置的元素时: 返回值是一个迭代器,指向删除元素下一个元素;

如果是删除某范围内的元素时:返回值也表示一个迭代器,指向最后一个删除元素的下一个元素;

在本题中,当 itor==300成立时,删除第一个值为300的元素,同时itor指向下一个元素(即是第二个值为300的元素);在for(;;itor++)执行itor,itor指向第三个值为300的元素,进入下一个循环。

所以整个过程中,只删除了2个值为300的元素


💛T是一个数据类型,关于std::vector::at 和 std::vector::operator[] 描述正确的是( C )


A.at总是做边界检查, operator[] 不做边界检查.

B.at 不做边界检查, operator[] 做边界检查.

C.at和operator[] 都是会做边界检查的

D.以上都不对


at() 函数和 [] 运算符的重载,两者都可以得到相应下标的值,并且两者都会去做边界检查。当发生越界行为时,at 是抛异常,operator[] 是报出 assert 错误


1️⃣只出现一次的数字(单身狗)

题目链接:136. 只出现一次的数字


著名的单身狗问题,异或解法最经典:相同为0, 不同为1


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int ret =0;
        for(auto& i : nums)
        {
            ret^=i;
        }
        return ret;
    }
};


2️⃣只出现一次的数字ii(进阶)

题目链接:137. 只出现一次的数字 II


巧妙的思路:如下图所示,考虑数字的二进制形式,对于出现三次的数字,各 二进制位 出现的次数都是 3 的倍数

因此,统计所有数字的各二进制位中 1 的出现次数,并对 3 求余,结果则为只出现一次的数字


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int ret =0;
        size_t sum =0;//统计个数
        for(size_t i = 0; i< 32 ;++i)
        {
            sum = 0;
            for(auto& ch : nums)
            {
                sum += (ch>>i)&1;
            }
            sum %=3;
            ret += (sum<<i);
        }
        return ret;
    }
};


3️⃣只出现一次的数字iii(两只单身狗)

题目链接:260. 只出现一次的数字 III


著名的两只单身狗的故事


class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        //全员异或
        int ret =0;
        for(auto e: nums)
        {
            ret ^= e;
        }
        //找到两个单身狗数字不同的一位(二进制)
        size_t pos = 0;
        while(pos < 32)
        {
            if((ret >> pos)&1 == 1 )
                break;
            pos++;
        }
        //分组异或
        vector<int> retArr(2);
        for(size_t i=0;i<nums.size();++i)
        {
            if((nums[i] >> pos)&1 == 1)
            {
                retArr[0] ^= nums[i];
            }
            else
            {
                retArr[1] ^= nums[i];
            }
        }
        return retArr;
    }
};


4️⃣删除有序数组中的重复项

题目链接:26. 删除有序数组中的重复项


解题思路:双指针移动,fast指针遍历,fast!=slow时候,fast赋值给++slow,不断遍历,最后返回长度。


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


ps:返回是要求长度,slow+1,不加就漏了最开始的那个数据


class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        //慢指针、快指针
        int slow = 0, fast =0;
        while(fast < nums.size())
        {
            if(nums[slow] == nums[fast])
            {
                ++fast;
            }  
            else
            {
                nums[++slow] = nums[fast++];
            }
        }
      return slow + 1;
    }
};


5️⃣杨辉三角OJ

题目链接:118. 杨辉三角

用c语言做相当的麻烦,要动态开辟二维数组,所以我们学了vector之后就简单多了


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


vv[i][j]本质上是两次的[]函数调用~


💗核心思想:找出杨辉三角的规律,发现每一行头尾都是1,中间第[j]个数等于上一行[j-1]+[j]


class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generate(int numRows) {
        vector<vector<int>> vv;
        vv.resize(numRows);
        //初始化
        for(size_t i = 0; i < vv.size() ; ++i)
        {
            vv[i].resize(i + 1, 0);
            vv[i].front() = vv[i].back() = 1;
        }
        //遍历
        for(size_t i =0; i< vv.size() ; ++i)
        {
            for(size_t j = 0; j <vv[i].size(); ++j)
            {
                if(vv[i][j] == 0)
                {
                    vv[i][j] = vv[i-1][j] + vv[i-1][j-1];
                }
            }
        }
        return vv;
    }
};


6️⃣电话号码组合(中等)

题目链接:17. 电话号码的字母组合


本题是一道多路递归的深度遍历,简单的映射&回溯 ,递归深度取决于数字串长度,数字串映射多长就是,几路递归!!


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


class Solution {
    //单参数构造
    char* numTok[10]={"","","abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"};
public:
    void Combine(string digits, int di, vector<string>& retV, string combineStr)
    {
        if(di == digits.size())
        {
            retV.push_back(combineStr);
            return ;
        }
        //先取数字字符映射的字符串
        int num = digits[di] - '0';
        string str = numTok[num];
        for(auto ch: str)
        {
            Combine(digits, di+1, retV, combineStr + ch);
        }
    }
    vector<string> letterCombinations(string digits) {
        vector<string> v;
        if(digits.empty())
            return v;
        string str;
        Combine(digits, 0, v , str);
        return v;
    }
};


ps:


建立映射的时候,不需要用vector,因为是固定长度,并且可以想string("abc")那样初始化,因为支持隐式类型转化

思路不清晰的可以自己画画递归展开图:


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


📢写在最后

慢慢要开始笔试强化了,每天坚持写完并且博客输出易错知识点


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