vector容器的详解与分析

简介: vector容器的详解与分析

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。

相关文章
|
4月前
|
存储 C++ 容器
如何将没有复制或移动构造函数的对象放入vector容器
如何将没有复制或移动构造函数的对象放入vector容器
42 0
|
5月前
|
存储 Kubernetes 负载均衡
云端应用容器化管理:全面深入评测与分析
阿里云ACK测评:提供一键式容器应用部署,集成ALB实现高效交付,但一键部署有时故障且高级配置需专业知识。操作界面直观,文档全面但对Helm等进阶主题指导不足。适合已有Kubernetes基础的用户,对于新手可能挑战较大。推荐给寻求云上容器管理解决方案的企业。
云端应用容器化管理:全面深入评测与分析
|
4月前
|
Kubernetes 网络协议 Linux
容器跨主机通信:Flannel网络实现机制分析(二)
容器跨主机通信:Flannel网络实现机制分析(二)
83 0
|
4月前
|
存储 Linux 数据中心
容器跨主机通信:Flannel网络实现机制分析(一)
容器跨主机通信:Flannel网络实现机制分析(一)
160 0
|
6月前
|
C++ 容器
C++之评委打分案例(vector与deque容器练习)
C++之评委打分案例(vector与deque容器练习)
|
6月前
|
存储 算法 C++
C++一分钟之-容器概览:vector, list, deque
【6月更文挑战第21天】STL中的`vector`是动态数组,适合随机访问,但插入删除非末尾元素较慢;`list`是双向链表,插入删除快但随机访问效率低;`deque`结合两者优点,支持快速双端操作。选择容器要考虑操作频率、内存占用和性能需求。注意预分配容量以减少`vector`的内存重分配,使用迭代器而非索引操作`list`,并利用`deque`的两端优势。理解容器内部机制和应用场景是优化C++程序的关键。
70 5
|
6月前
|
存储 算法 C++
【C++/STL】:vector容器的基本使用
【C++/STL】:vector容器的基本使用
42 1
|
5月前
|
存储 安全 C++
|
5月前
|
存储 算法 C++
【C++】详解STL容器之一的 vector
【C++】详解STL容器之一的 vector
|
6月前
|
算法 C++ 容器
C++之vector容器操作(构造、赋值、扩容、插入、删除、交换、预留空间、遍历)
C++之vector容器操作(构造、赋值、扩容、插入、删除、交换、预留空间、遍历)
265 0