C++ - STL - 序列式容器 - vector

所谓序列式容器，其元素呈线性关系排列，但未必有序。C++本身带了一种序列式容器array，STL提供了一些其他的序列式容器：vector, list, deque, stack, queue, priority-queue等。

一、Vector

使用vector需要头文件：include <vector>

（一）内存分配方式

Vector的存储方式和操作方式与array十分相似，区别是array是静态数组，需要分配指定大小的空间。Vector则不需要用户担心溢出和越界的问题，vector的空间分配是动态。

（二）迭代器

Vector与数组一样，其在内存中是一个连续的线性空间，所以一个普通的指针就能满足使用中的需求，如：operator*, operator->, operator++, operator+=等。

1．Vector的数据结构

Vector是连续线性空间，begin指向这段空间中第一个元素的位置，end指向超出末端的第一个位置，这两个指针标识了连续线性空间中以使用的范围。end_of_storage则指向连续线性空间的末尾。

注意：容器的大小和容量的概念是不同的。容器的大小指已使用的存储空间的长度，而容量则表示已使用+未使用的空间长度。Size()的返回值为已使用的大小，capacity()的返回值为容量。

2．Vector的内存分配策略

以最小的代价连续存储元素。但是为了vector容器能快速的分配内存，实际分配的容量会比当前所需的空间多一些，vector预留的空间来存放新加入元素，这就避免每新加一个元素都会进行“找到更大的内存->复制数据->销毁旧空间”的步骤。

注意：使用迭代器时，如果vector发生了扩容且引起了空间的重新分配，则所有的迭代器都会失效。

3．Vector的使用

（1）声明及初始化

vector<int> a;    //声明一个int型向量a

vector<int> a(10);    //声明一个初始大小为10的向量

vector<int> a(10, 1);    //声明一个初始大小为10且初始值都为1的向量

 

vector<int> b(a);    //声明并用向量a初始化向量b

vector<int> b(a.begin(), a.begin()+3);    //将a向量中从第0个到第2个(共3个)作为向量b的初始值   

 

int n[] = {1, 2, 3, 4, 5};

vector<int> a(n, n+5);    //将数组n的前5个元素作为向量a的初值

vector<int> a(&n[1], &n[4]);    //将n[1] - n[4]范围内的元素作为向量a的初值

（2）添加元素

vector<int> a;

a.push_back(1);    //在尾部加入一个数据

a.push_back(2);

a.pop_back();      //删除最后一个数据

a.insert(a.begin(), 0);    //在a.begin()之前加入0

a.erase(a.begin());    //将a.begin()的元素删除

a.erase(a.begin() + 1, a.end());    //将第二个元素以后的元素均删除

（3）判断是否为空

vector<int> a;

if(a.empty()){

    a.push_back(1);

}

（4）遍历

vector<int> a;

//像数组一样以下标访问 

for(int i = 0; i < a.size(); i++){

    cout << a[i];

}

 

//以迭代器访问

vector<int>::iterator it;

for(it=a.begin(); it!=a.end(); it++){

    cout<<*it<<" " ;

}

（5）排序

#include <algorithm>

 

vector<int> a;

sort(a.begin(), a.end());

（6）实现二维数组

vector<vector<int>> a(10, vector<int>(5));    //创建一个10行5列的int型二维数组 相当于a[10][5];