【数据结构C++】线性表/顺序表-数组与vector

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第一章 线性表/顺序表-数组与vector

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前言

在数据结构专栏（本专栏）中，我们将总结数据结构与算法的理论知识和结合LEETCODE相关题目的应用，旨在将零散的知识点按章节形成系统的知识库，并将知识应用于代码编写中。

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一、数据结构主要研究的内容？

1. 数据之间的逻辑关系，即数据的逻辑结构；
2. 数据及其逻辑关系如何在计算机中存储实现，即数据的存储结构；
3. 在某种存储模式下，对数据施加的操作是如何实现的即运算实现。

二、数据结构三要素

我们按照：数组-> 链表->哈希表->字符串->栈与队列->树->回湖->贪心->动态规划->图论 的顺序进行归纳总结。各章思维导图可参考：数据结构各知识点思维导图

三、数组

1. 数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。
2. 数组可以方便的通过下标索引的方式获取到下标下对应的数据。

1.C++中数组基本语法

1.1 数组的声明、初始化

// 一维数组定义的三种方式
	//1. 数据类型 数组名[数组长度];
	//定义数组时，若未给定数组元素的初始值，则必须指定初始数组长度，否则提示错误：“不允许使用不完整的类型”。
	 dataType nums[n];

	//2. 数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
	//数组初始化时，若大括号{ }内的元素个数小于定义的数组长度，则剩余数组元素默认使用 0 填充。
	 dataType nums[5]={1,4};	//[1,4,0,0,0]

	//3. 数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};
	//定义数组元素初始值时，数组可以不指定初始数组长度。
	 dataType nums[ ]={1,4};	//[1,4], size=2

//二维数组定义的四种方式
	//1. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ];
	  dataType nums[2][1];
	//2. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2} ，{数据3，数据4} };
	//最直观，可提高代码的可读性
	  dataType nums[2][1]={
  
  {3},{4}};	//两行一列的二维数组
	//3. 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
	  dataType nums[2][4]={1,2,3,4,5,6,7,8};
	//4. 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
	//定义二维数组时，若已初始化数据，则可以省略行数。
	  dataType nums[][3]={1，2，3，4，5，6};

具体学习可参考：C++数组

1.2 vector的底层结构

从数组的初始化方式可以看出，我们必须知道数组的长度或数组中包含的元素才能成功创建数组，但是在很多未知情况下，创建数组不方便。于是我们来学习动态类型顺序表——vector。

1. vector是标准库STL中常见的一种容器，使用起来非常方便，可以用来代替c++原本的数组。
2. vector底层实际是一段连续的空间。它以数组的形式储存，所以它的内存空间是连续的。实际在底层使用三个指针指向该段连续空间的，如下：

start指向空间的起始位置，finish指向最后一个元素的下一个位置，end_of_storage指向空间的末尾。其中，start和finish表示左闭右开区间，finish位置没有存储有效元素。
3. vector的头文件为 #include<vector>。

常用的初始化vector方法：

1.vector<int>a                   //创建一个动态数组a，a的默认初值为0

2.vector<int >b(a)               //将a中的元素复制到b中

3.vetcor<int>a(100)              //将数组a的元素定义为100个，默认初始值为0

4.vector<int>a(100,6)            //定义100个值为6的元素

5.vector<string>a(10,"null")     //定义10个值为null的元素

6.vector<string>a(10,"hello")    //定义10个值为hello的元素

7.vector<string>b(a.begin(),a.end())  //将动态数组a的元素值复制到b中

常用的函数：

push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值，如果有必要会扩展向量的大小。
size( ) 函数显示向量的大小。
begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。

实例化：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 
int main(