STL之二:vector容器用法详解

时间:2022-01-11 15:09:14

    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

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
//空类
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

//int型vector
vector<int> vecInt;

//float型vector
vector<float> vecFloat;

//自定义类型,保存类A的vector
vector<A> vecA;

//自定义类型,保存指向类A的指针的vector
vector<A*> vecPointA;

return 0;
}

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include<iostream>#include<vector>using namespace std;class A{	//空类};int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){		//int型vector,包含3个元素	vector<int> vecIntA(3);		//int型vector,包含3个元素且每个元素都是9	vector<int> vecIntB(3,9);	//复制vecIntB到vecIntC	vector<int> vecIntC(vecIntB);		int iArray[]={2,4,6};	//创建vecIntD	vector<int> vecIntD(iArray,iArray+3);	//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	/*for(int i=0;i<vecIntA.size();i++)	{		cout<<vecIntA[i]<<"     ";	}*/	cout<<"vecIntA:"<<endl;	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)	{		cout<<*it<<"     ";	}	cout<<endl;	//打印vecIntB	cout<<"VecIntB:"<<endl;	for(vector<int>::iterator it = vecIntB.begin() ;it!=vecIntB.end();it++)	{		cout<<*it<<"     ";	}	cout<<endl;	//打印vecIntC	cout<<"VecIntB:"<<endl;	for(vector<int>::iterator it = vecIntC.begin() ;it!=vecIntC.end();it++)	{		cout<<*it<<"     ";	}	cout<<endl;	//打印vecIntD	cout<<"vecIntD:"<<endl;	for(vector<int>::iterator it = vecIntD.begin() ;it!=vecIntD.end();it++)	{		cout<<*it<<"     ";	}	cout<<endl;	return 0;}

程序的运行结果如下:
STL之二:vector容器用法详解

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:

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

//int型vector,包含3个元素
vector<int> vecIntA;

//插入1 2 3
vecIntA.push_back(1);
vecIntA.push_back(2);
vecIntA.push_back(3);

int nSize = vecIntA.size();

cout<<"vecIntA:"<<endl;

//打印vectorA,方法一:
for(int i=0;i<nSize;i++)
{
cout<<vecIntA[i]<<" ";
}
cout<<endl;

//打印vectorA,方法二:
for(int i=0;i<nSize;i++)
{
cout<<vecIntA.at(i)<<" ";
}
cout<<endl;

//打印vectorA,方法三:
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<" ";
}
cout<<endl;

return 0;
}

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:
STL之二:vector容器用法详解

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
public:
int n;
public:
A(int n)
{
this->n = n;
}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

//int型vector,包含3个元素
vector<A> vecClassA;

A a1(1);
A a2(2);
A a3(3);

//插入1 2 3
vecClassA.push_back(a1);
vecClassA.push_back(a2);
vecClassA.push_back(a3);


int nSize = vecClassA.size();

cout<<"vecClassA:"<<endl;

//打印vecClassA,方法一:
for(int i=0;i<nSize;i++)
{
cout<<vecClassA[i].n<<" ";
}
cout<<endl;

//打印vecClassA,方法二:
for(int i=0;i<nSize;i++)
{
cout<<vecClassA.at(i).n<<" ";
}
cout<<endl;

//打印vecClassA,方法三:
for(vector<A>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)
{
cout<<(*it).n<<" ";
}
cout<<endl;

return 0;
}

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:

STL之二:vector容器用法详解

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
public:
int n;
public:
A(int n)
{
this->n = n;
}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

//int型vector,包含3个元素
vector<A*> vecClassA;

A *a1 = new A(1);
A *a2 = new A(2);
A *a3 = new A(3);

//插入1 2 3
vecClassA.push_back(a1);
vecClassA.push_back(a2);
vecClassA.push_back(a3);


int nSize = vecClassA.size();

cout<<"vecClassA:"<<endl;

//打印vecClassA,方法一:
for(int i=0;i<nSize;i++)
{
cout<<vecClassA[i]->n<<"\t";
}
cout<<endl;

//打印vecClassA,方法二:
for(int i=0;i<nSize;i++)
{
cout<<vecClassA.at(i)->n<<"\t";
}
cout<<endl;

//打印vecClassA,方法三:
for(vector<A*>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)
{
cout<<(**it).n<<"\t";
}
cout<<endl;
delete a1; delete a2;delete a3;
return 0;
}

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:

STL之二:vector容器用法详解

  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
// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

//int型vector,包含3个元素
vector<int> vecIntA;

//插入1 2 3
vecIntA.push_back(1);
vecIntA.push_back(2);
vecIntA.push_back(3);

int nSize = vecIntA.size();

//通过引用修改vector
cout<<"通过数组修改,第二个元素为8:"<<endl;
vecIntA[1]=8;

cout<<"vecIntA:"<<endl;
//打印vectorA
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<" ";
}
cout<<endl;

//通过引用修改vector
cout<<"通过引用修改,第二个元素为18:"<<endl;
int &m = vecIntA.at(1);
m=18;

cout<<"vecIntA:"<<endl;
//打印vectorA
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<" ";
}
cout<<endl;

//通过迭代器修改vector
cout<<"通过迭代器修改,第二个元素为28"<<endl;
vector<int>::iterator itr = vecIntA.begin()+1;
*itr = 28;

cout<<"vecIntA:"<<endl;
//打印vectorA
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<" ";
}
cout<<endl;

return 0;
}

程序运行结果如下:
STL之二:vector容器用法详解

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
// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

//int型vector,包含3个元素
vector<int> vecIntA;

//循环插入1 到10
for(int i=1;i<=10;i++)
{
vecIntA.push_back(i);
}

vecIntA.erase(vecIntA.begin()+4);

cout<<"删除第5个元素后的向量vecIntA:"<<endl;
//打印vectorA
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<"\t";
}
cout<<endl;

//删除第2-5个元素
vecIntA.erase(vecIntA.begin()+1,vecIntA.begin()+5);

cout<<"删除第2-5个元素后的vecIntA:"<<endl;
//打印vectorA
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<"\t";
}
cout<<endl;

//删除最后一个元素
vecIntA.pop_back();

cout<<"删除最后一个元素后的vecIntA:"<<endl;
//打印vectorA
for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
{
cout<<*it<<"\t";
}
cout<<endl;

return 0;
}

程序运行结果如下:
STL之二:vector容器用法详解

3.进一步理解vector,如下图所示:

STL之二:vector容器用法详解
    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

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

class Student
{
public:
string m_strNO;
string m_strName;
string m_strSex;
string m_strDate;
public:
Student(string strNO,string strName,string strSex,string strDate)
{
m_strNO = strNO;
m_strName = strName;
m_strSex = strSex;
m_strDate = strDate;
}
void Display()
{
cout<<m_strNO<<"\t";
cout<<m_strName<<"\t";
cout<<m_strSex<<"\t";
cout<<m_strDate<<"\t";
}
};

class StudCollect
{
vector<Student> m_vStud;
public:
void Add(Student &s)
{
m_vStud.push_back(s);
}
Student* Find(string strNO)
{
bool bFind = false;
int i;
for(i = 0;i < m_vStud.size();i++)
{
Student& s = m_vStud.at(i);
if(s.m_strNO == strNO)
{
bFind = true;
break;
}
}
Student *s = NULL;
if(bFind)
s = &m_vStud.at(i);
return s;
}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Student s1("1001","zhangsan","boy","1988-10-10");
Student s2("1002","lisi","boy","1988-8-25");
Student s3("1003","wangwu","boy","1989-2-14");

StudCollect s;
s.Add(s1);
s.Add(s2);
s.Add(s3);

Student *ps = s.Find("1002");
if(ps)
ps->Display();
return 0;
}

代码运行实例如下:
STL之二:vector容器用法详解