STL：vector容器用法详解

vector类称作向量类，它实现了动态数组，用于元素数量变化的对象数组。像数组一样，vector类也用从0开始的下标表示元素的位置；但和数组不同的是，当vector对象创建后，数组的元素个数会随着vector对象元素个数的增大和缩小而自动变化。

    vector类常用的函数如下所示：

    1.构造函数

• vector():创建一个空vector
• vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
  
• vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
  
• vector(const vector&):复制构造函数
• vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中
  

    2.增加函数

• void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
• iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
• iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
  
• iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据
  

   3.删除函数

• iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
• iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
• void pop_back():删除向量中最后一个元素
• void clear():清空向量中所有元素

  4.遍历函数

• reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
• reference front():返回首元素的引用
• reference back():返回尾元素的引用
• iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素
• iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
• reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素
• reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置
  

  5.判断函数

• bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

  6.大小函数

• int size() const:返回向量中元素的个数
• int capacity() const:返回当前向量张红所能容纳的最大元素值
• int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

  7.其他函数

• void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
• void assign(int n,const T& x):设置向量中第n个元素的值为x
• void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

示例：

  1.初始化示例

[cpp] view plaincopy

1. #include "stdafx.h"  
2. #include<iostream>  
3. #include<vector>  
4.   
5. using namespace std;  
6.   
7. class A  
8. {  
9.     //空类  
10. };  
11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
12. {  
13.       
14.     //int型vector  
15.     vector<int> vecInt;  
16.   
17.     //float型vector  
18.     vector<float> vecFloat;  
19.   
20.     //自定义类型，保存类A的vector  
21.     vector<A> vecA;  
22.   
23.     //自定义类型，保存指向类A的指针的vector  
24.     vector<A*> vecPointA;  
25.   
26.     return 0;  
27. }  

[cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10. class A  
11. {  
12.     //空类  
13. };  
14. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
15. {  
16.       
17.     //int型vector,包含3个元素  
18.     vector<int> vecIntA(3);  
19.       
20.     //int型vector,包含3个元素且每个元素都是9  
21.     vector<int> vecIntB(3,9);  
22.   
23.     //复制vecIntB到vecIntC  
24.     vector<int> vecIntC(vecIntB);  
25.       
26.     int iArray[]={2,4,6};  
27.     //创建vecIntD  
28.     vector<int> vecIntD(iArray,iArray+3);  
29.   
30.     //打印vectorA,此处也可以用下面注释内的代码来输出vector中的数据  
31.     /*for(int i=0;i<vecIntA.size();i++) 
32.     { 
33.         cout<<vecIntA[i]<<"     "; 
34.     }*/  
35.   
36.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
37.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
38.     {  
39.         cout<<*it<<"     ";  
40.     }  
41.     cout<<endl;  
42.   
43.     //打印vecIntB  
44.     cout<<"VecIntB:"<<endl;  
45.     for(vector<int>::iterator it = vecIntB.begin() ;it!=vecIntB.end();it++)  
46.     {  
47.         cout<<*it<<"     ";  
48.     }  
49.     cout<<endl;  
50.   
51.     //打印vecIntC  
52.     cout<<"VecIntB:"<<endl;  
53.     for(vector<int>::iterator it = vecIntC.begin() ;it!=vecIntC.end();it++)  
54.     {  
55.         cout<<*it<<"     ";  
56.     }  
57.     cout<<endl;  
58.   
59.     //打印vecIntD  
60.     cout<<"vecIntD:"<<endl;  
61.     for(vector<int>::iterator it = vecIntD.begin() ;it!=vecIntD.end();it++)  
62.     {  
63.         cout<<*it<<"     ";  
64.     }  
65.     cout<<endl;  
66.     return 0;  
67. }  

程序的运行结果如下：

上面的代码用了4种方法建立vector并对其初始化

  2.增加及获得元素示例：

[cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10.   
11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
12. {  
13.       
14.     //int型vector,包含3个元素  
15.     vector<int> vecIntA;  
16.   
17.     //插入1 2 3  
18.     vecIntA.push_back(1);  
19.     vecIntA.push_back(2);  
20.     vecIntA.push_back(3);  
21.       
22.     int nSize = vecIntA.size();  
23.   
24.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
25.   
26.     //打印vectorA,方法一：  
27.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
28.     {  
29.         cout<<vecIntA[i]<<"     ";  
30.     }  
31.     cout<<endl;  
32.   
33.     //打印vectorA,方法二：      
34.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
35.     {  
36.         cout<<vecIntA.at(i)<<"     ";  
37.     }  
38.     cout<<endl;  
39.   
40.     //打印vectorA,方法三：  
41.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
42.     {  
43.         cout<<*it<<"     ";  
44.     }  
45.     cout<<endl;  
46.       
47.     return 0;  
48. }  

上述代码对一个整形向量类进行操作，先定义一个整形元素向量类，然后插入3个值，并用3种不同的方法输出，程序运行结果如下：

[cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10. class A  
11. {  
12. public:  
13.     int n;  
14. public:  
15.     A(int n)  
16.     {  
17.         this->n = n;  
18.     }  
19. };  
20.   
21. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
22. {  
23.       
24.     //int型vector,包含3个元素  
25.     vector<A> vecClassA;  
26.   
27.     A a1(1);  
28.     A a2(2);  
29.     A a3(3);  
30.   
31.     //插入1 2 3  
32.     vecClassA.push_back(a1);  
33.     vecClassA.push_back(a2);  
34.     vecClassA.push_back(a3);  
35.       
36.       
37.     int nSize = vecClassA.size();  
38.   
39.     cout<<"vecClassA:"<<endl;  
40.   
41.     //打印vecClassA,方法一：  
42.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
43.     {  
44.         cout<<vecClassA[i].n<<"     ";  
45.     }  
46.     cout<<endl;  
47.   
48.     //打印vecClassA,方法二：    
49.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
50.     {  
51.         cout<<vecClassA.at(i).n<<"     ";  
52.     }  
53.     cout<<endl;  
54.   
55.     //打印vecClassA,方法三：  
56.     for(vector<A>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)  
57.     {  
58.         cout<<(*it).n<<"     ";  
59.     }  
60.     cout<<endl;  
61.       
62.     return 0;  
63. }  

上述代码通过定义元素为类的向量，通过插入3个初始化的类，并通过3种方法输出，运行结果如下：

[cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10. class A  
11. {  
12. public:  
13.     int n;  
14. public:  
15.     A(int n)  
16.     {  
17.         this->n = n;  
18.     }  
19. };  
20.   
21. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
22. {  
23.       
24.     //int型vector,包含3个元素  
25.     vector<A*> vecClassA;  
26.   
27.     A *a1 = new A(1);  
28.     A *a2 = new A(2);  
29.     A *a3 = new A(3);  
30.   
31.     //插入1 2 3  
32.     vecClassA.push_back(a1);  
33.     vecClassA.push_back(a2);  
34.     vecClassA.push_back(a3);  
35.       
36.       
37.     int nSize = vecClassA.size();  
38.   
39.     cout<<"vecClassA:"<<endl;  
40.   
41.     //打印vecClassA,方法一：  
42.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
43.     {  
44.         cout<<vecClassA[i]->n<<"\t";  
45.     }  
46.     cout<<endl;  
47.   
48.     //打印vecClassA,方法二：    
49.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
50.     {  
51.         cout<<vecClassA.at(i)->n<<"\t";  
52.     }  
53.     cout<<endl;  
54.   
55.     //打印vecClassA,方法三：  
56.     for(vector<A*>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)  
57.     {  
58.         cout<<(**it).n<<"\t";  
59.     }  
60.     cout<<endl;  
61.     delete a1; delete a2;delete a3;  
62.     return 0;  
63. }  

上述代码通过定义元素为类指针的向量，通过插入3个初始化的类指针，并通过3种方法输出指针指向的类，运行结果如下：

  3.修改元素示例

修改元素的方法主要有三种：1.通过数组修改，2.通过引用修改，3.通过迭代器修改 [cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10.   
11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
12. {  
13.       
14.     //int型vector,包含3个元素  
15.     vector<int> vecIntA;  
16.   
17.     //插入1 2 3  
18.     vecIntA.push_back(1);  
19.     vecIntA.push_back(2);  
20.     vecIntA.push_back(3);  
21.       
22.     int nSize = vecIntA.size();  
23.   
24.     //通过引用修改vector  
25.     cout<<"通过数组修改，第二个元素为8："<<endl;  
26.     vecIntA[1]=8;  
27.   
28.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
29.     //打印vectorA  
30.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
31.     {  
32.         cout<<*it<<"     ";  
33.     }  
34.     cout<<endl;  
35.       
36.     //通过引用修改vector  
37.     cout<<"通过引用修改，第二个元素为18："<<endl;  
38.     int &m = vecIntA.at(1);  
39.     m=18;  
40.   
41.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
42.     //打印vectorA  
43.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
44.     {  
45.         cout<<*it<<"     ";  
46.     }  
47.     cout<<endl;  
48.   
49.     //通过迭代器修改vector  
50.     cout<<"通过迭代器修改，第二个元素为28"<<endl;  
51.     vector<int>::iterator itr = vecIntA.begin()+1;  
52.     *itr = 28;  
53.   
54.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
55.     //打印vectorA  
56.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
57.     {  
58.         cout<<*it<<"     ";  
59.     }  
60.     cout<<endl;  
61.   
62.     return 0;  
63. }  

程序运行结果如下：

4.删除向量示例

删除向量主要通过erase和pop_back，示例代码如下 [cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10.   
11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
12. {  
13.       
14.     //int型vector,包含3个元素  
15.     vector<int> vecIntA;  
16.   
17.     //循环插入1 到10  
18.     for(int i=1;i<=10;i++)  
19.     {  
20.         vecIntA.push_back(i);  
21.     }  
22.       
23.     vecIntA.erase(vecIntA.begin()+4);  
24.           
25.     cout<<"删除第5个元素后的向量vecIntA:"<<endl;  
26.     //打印vectorA  
27.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
28.     {  
29.         cout<<*it<<"\t";  
30.     }  
31.     cout<<endl;  
32.   
33.     //删除第2-5个元素  
34.     vecIntA.erase(vecIntA.begin()+1,vecIntA.begin()+5);  
35.   
36.     cout<<"删除第2-5个元素后的vecIntA:"<<endl;  
37.     //打印vectorA  
38.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
39.     {  
40.         cout<<*it<<"\t";  
41.     }  
42.     cout<<endl;  
43.   
44.     //删除最后一个元素  
45.     vecIntA.pop_back();  
46.   
47.     cout<<"删除最后一个元素后的vecIntA:"<<endl;  
48.     //打印vectorA  
49.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
50.     {  
51.         cout<<*it<<"\t";  
52.     }  
53.     cout<<endl;  
54.   
55.     return 0;  
56. }  

程序运行结果如下：

3.进一步理解vector，如下图所示：

    当执行代码vector<int> v(2,5)时，在内存里建立了2个整形元素空间，值是5.当增加一个元素时，原有的空间由2个编程4个整形元素空间，并把元素1放入第3个整形空间，第4个空间作为预留空间。当增加元素2时，直接把值2放入第4个空间。当增加元素3时，由于原有向量中没有预留空间，则内存空间由4个变为8个整形空间，并把值放入第5个内存空间。    总之，扩大新元素时，如果超过当前的容量，则容量会自动扩充2倍，如果2倍容量仍不足，则继续扩大2倍。本图是直接在原空间基础上画的新增空间，其实要复杂的多，包括重新配置、元素移动、释放原始空间的过程。因此对vector容器而言，当增加新的元素时，有可能很快完成（直接存在预留空间中），有可能稍慢（扩容后再放新元素）；对修改元素值而言是较快的；对删除元素来说，弱删除尾部元素较快，非尾部元素稍慢，因为牵涉到删除后的元素移动。

4.综合示例

[cpp] view plaincopy

1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
2. //  
3.   
4. #include "stdafx.h"  
5. #include<iostream>  
6. #include<vector>  
7. #include<string>  
8. using namespace std;  
9.   
10. class Student  
11. {  
12. public:  
13.     string m_strNO;  
14.     string m_strName;  
15.     string m_strSex;  
16.     string m_strDate;  
17. public:  
18.     Student(string strNO,string strName,string strSex,string strDate)  
19.     {  
20.         m_strNO = strNO;  
21.         m_strName = strName;  
22.         m_strSex = strSex;  
23.         m_strDate = strDate;  
24.     }  
25.     void Display()  
26.     {  
27.         cout<<m_strNO<<"\t";  
28.         cout<<m_strName<<"\t";  
29.         cout<<m_strSex<<"\t";  
30.         cout<<m_strDate<<"\t";  
31.     }  
32. };  
33.   
34. class StudCollect  
35. {  
36.     vector<Student> m_vStud;  
37. public:  
38.     void Add(Student &s)  
39.     {  
40.         m_vStud.push_back(s);  
41.     }  
42.     Student* Find(string strNO)  
43.     {  
44.         bool bFind = false;  
45.         int i;  
46.         for(i = 0;i < m_vStud.size();i++)  
47.         {  
48.             Student& s = m_vStud.at(i);  
49.             if(s.m_strNO == strNO)  
50.             {  
51.                 bFind = true;  
52.                 break;  
53.             }  
54.         }  
55.         Student *s = NULL;  
56.         if(bFind)  
57.             s = &m_vStud.at(i);  
58.         return s;  
59.     }  
60. };  
61.   
62. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
63. {  
64.     Student s1("1001","zhangsan","boy","1988-10-10");     
65.     Student s2("1002","lisi","boy","1988-8-25");  
66.     Student s3("1003","wangwu","boy","1989-2-14");  
67.   
68.     StudCollect s;  
69.     s.Add(s1);  
70.     s.Add(s2);  
71.     s.Add(s3);  
72.   
73.     Student *ps = s.Find("1002");  
74.     if(ps)  
75.         ps->Display();  
76.     return 0;  
77. }  

代码运行实例如下：