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. using namespace std;
5. class A
6. {
7. //空类
8. };
9. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
10. {
11. //int型vector
12. vector<int> vecInt;
13. //float型vector
14. vector<float> vecFloat;
15. //自定义类型，保存类A的vector
16. vector<A> vecA;
17. //自定义类型，保存指向类A的指针的vector
18. vector<A*> vecPointA;
19. return 0;
20. }

[cpp] view plaincopy

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

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. #include "stdafx.h"
4. #include<iostream>
5. #include<vector>
6. using namespace std;
7. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
8. {
9. //int型vector,包含3个元素
10. vector<int> vecIntA;
11. //插入1 2 3
12. vecIntA.push_back(1);
13. vecIntA.push_back(2);
14. vecIntA.push_back(3);
15. int nSize = vecIntA.size();
16. cout<<"vecIntA:"<<endl;
17. //打印vectorA,方法一：
18. for(int i=0;i<nSize;i++)
19. {
20. cout<<vecIntA[i]<<"     ";
21. }
22. cout<<endl;
23. //打印vectorA,方法二：
24. for(int i=0;i<nSize;i++)
25. {
26. cout<<vecIntA.at(i)<<"     ";
27. }
28. cout<<endl;
29. //打印vectorA,方法三：
30. for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
31. {
32. cout<<*it<<"     ";
33. }
34. cout<<endl;
35. return 0;
36. }

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. #include "stdafx.h"
4. #include<iostream>
5. #include<vector>
6. using namespace std;
7. class A
8. {
9. public:
10. int n;
11. public:
12. A(int n)
13. {
14. this->n = n;
15. }
16. };
17. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
18. {
19. //int型vector,包含3个元素
20. vector<A> vecClassA;
21. A a1(1);
22. A a2(2);
23. A a3(3);
24. //插入1 2 3
25. vecClassA.push_back(a1);
26. vecClassA.push_back(a2);
27. vecClassA.push_back(a3);
28. int nSize = vecClassA.size();
29. cout<<"vecClassA:"<<endl;
30. //打印vecClassA,方法一：
31. for(int i=0;i<nSize;i++)
32. {
33. cout<<vecClassA[i].n<<"     ";
34. }
35. cout<<endl;
36. //打印vecClassA,方法二：
37. for(int i=0;i<nSize;i++)
38. {
39. cout<<vecClassA.at(i).n<<"     ";
40. }
41. cout<<endl;
42. //打印vecClassA,方法三：
43. for(vector<A>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)
44. {
45. cout<<(*it).n<<"     ";
46. }
47. cout<<endl;
48. return 0;
49. }

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

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. #include "stdafx.h"
4. #include<iostream>
5. #include<vector>
6. using namespace std;
7. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
8. {
9. //int型vector,包含3个元素
10. vector<int> vecIntA;
11. //插入1 2 3
12. vecIntA.push_back(1);
13. vecIntA.push_back(2);
14. vecIntA.push_back(3);
15. int nSize = vecIntA.size();
16. //通过引用修改vector
17. cout<<"通过数组修改，第二个元素为8："<<endl;
18. vecIntA[1]=8;
19. cout<<"vecIntA:"<<endl;
20. //打印vectorA
21. for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
22. {
23. cout<<*it<<"     ";
24. }
25. cout<<endl;
26. //通过引用修改vector
27. cout<<"通过引用修改，第二个元素为18："<<endl;
28. int &m = vecIntA.at(1);
29. m=18;
30. cout<<"vecIntA:"<<endl;
31. //打印vectorA
32. for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
33. {
34. cout<<*it<<"     ";
35. }
36. cout<<endl;
37. //通过迭代器修改vector
38. cout<<"通过迭代器修改，第二个元素为28"<<endl;
39. vector<int>::iterator itr = vecIntA.begin()+1;
40. *itr = 28;
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. return 0;
49. }

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

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

代码运行实例如下：