STL向量容器vector

本文详细介绍了C++中向量容器的使用方法,包括如何声明、初始化向量容器,以及如何进行元素的插入、删除等操作。同时,文章还探讨了如何利用迭代器遍历向量容器中的元素。

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向量容器使用动态数组存储、管理对象。因为数组是一个随机访问数据结构,所以可以随机访问向量中的元素。在数组中间或是开始处插入一个元素是费时的,特别是在数组非常大的时候更是如此。然而在数组末端插入元素却很快。
实现向量容器的类名是vector(容器是类模板)。包含vector类的头文件名是vector。所以,如果要在程序里使用向量容器,就要在程序中包含下面语句:
#include <vector>
此外,在定义向量类型对象时,必须指定该对象的类型,因为vector类是一个类模板。例如,语句:
vector<int> intList;     
将intList声明为一个元素类型为int的向量容器对象。类似地,语句:

vector<string> stringList;将stringList声明为一个元素类型为string的向量容器对象。

声明向量对象
vector类包含了多个构造函数,其中包括默认构造函数。因此,可以通过多种方式来声明和初始化向量容器。表一描述了怎样声明和初始化指定类型的向量容器。

                          表一     各种声明和初始向量容器的方法

 语句 
  作用
 vector<elementType> vecList; 
 创建一个没有任何元素的空向量vecList(使用默认构造函数)
 vector<elementType> vecList(otherVecList)  创建一个向量vecList,并使用向量otherVecList中的元素初始化该向量。向量vecList与向量otherVecList的类型相同
 vector<elementType> vecLIst(size); 
 
    创建一个大小为size的向量vecList,并使用默认构造函数初始化该向量
 vector<elementType> vecList(n,elem);  
 创建一个大小为n的向量vecList,该向量中所有的n个元素都初始化为elem
 vector<elementType> vecList(begin,end);   
   创建一个向量vecList,并初始化该向量(begin,end)中的元素。即,从begin到end-1之间的所有元素

在介绍了如何声明向量顺序容器之后,让我们开始讨论如何操作向量容器中的数据。首先,必须要知道下面几种基本操作
      元素插入
      元素删除
      遍历向量容器中的元素
假设vecList是一个向量类型容器。表二给出了在vecList中插入元素和删除元素的操作,这些操作是vector类的成员函数。表二还说明了如何使用这些操作。

                      表二     向量容器上的各种操作

  语句       作用
 vecList.clear()      从容器中删除所有元素
  vecList.erase(position)  
 删除由position指定的位置上的元素
vecList.erase(beg,end)   
 删除从beg到end-1之间的所有元素    [①]
 vecList.insert(position, elem)   
 将elem的一个拷贝插入到由position指定的位置上,并返回新元素的位置
 vecList.inser(position, n, elem) 将elem的n个拷贝插入到由 position指定的位置上
vecList.insert(position, beg, end)将从beg到end-1之间的所有元素的拷贝插入到vecList中由position指定的位置上
 vecList.push_back(elem) 
 将elem的一个拷贝插入致List的末尾
 vecList.pop_back()   
 删除最后元素
 vecList.resize(num) 
 将元素个数改为num。如果size()增加,默认的构造函数负责创建这些新元素
 vecList.resize(num, elem) 将元素个数改为num。如果size()增加,默认的构造函数将这些新元素初始化为elem

在向量容器中声明迭代器

Vector类包含了一个typedef iterator,这是一个public成员。通过iterator,可以声明向量容器中的迭代器。例如,语句:
vector<int>::iterator intVeciter;        将intVecIter声明为int类型的向量容器迭代器。
因为iterator是一个定义在vector类中的typedef,所以必须使用容器名(vector)、容器元素类型和作用域符来使用iterator。
表达式:
++intVecIter
将迭代器intVecIter加1,使其指向容器中的下一个元素。表达式:*intVecIter
返回当前迭代器位置上的元素。
注意,迭代器上的这些操作和指针上的相应操作是相同的。运算符*作为单目运算符使用时,称为递引用运算符。

【向量容器中的元素删除】

vector<int> intList;

声明一份迭代器vector<int>::iterator intar; 

intar=intList.begin();

vecList.erase(intar);//删除第一个元素,并且删除之后迭代器intar自动指向下一个元素。

【引入remove的使用】

函数原型remove       std::remove(first,last,val)

移除[first, last)范围内等于val的元素
在vector里面用就类似于
iter = std::remove(vec.begin(), vec.end(), val)
但这个函数只是把val移到vec的末尾,并不真正删除
真正删除还是要调用一次erase函数

intList.erase(remove(intList.begin(), intList.end(), val),intList.end())     [①]

STL中remove()只是将待删除元素之后的元素移动到vector的前端,而不是删除。若要真正移除,需要搭配使用erase()。

【下面将讨论】如何使用迭代器来操作向量容器中的数据。假设有下面语句:
vector<int> intList;
vector<int>::iterator intVecIter;
第一行中的语句将intList声明为元素为int类型的向量容器。第二行中的语句将intVecIter声明为元素为int类型的向量容器的迭代器。

容器与函数begin和end
所有容器都包含成员函数begin和end。函数begin返回容器中第一个元素的位置;函数end返回容器中最后一个元素的位置。这两个函数都没有参数。在执行下面语句:
intVecIter = intList.begin();
迭代器intVecIter指向容器intList中第一个元素。
下面的for循环将intList中所有元素输出互标准输出设备上:
for (intVecIter = intList.begin(); intVecIter != intList.end();
          cout<<*intVecList<<"     ";
可以通过表三中给出的操作直接访问向量容器中的元素。

       表三 访问向量容器中元素的操作

 表达式  
  作用
 vecList.at(index) 返回由index指定的位置上的元素
 vecList[index]  
  返回由index指定的位置上的元素
 vecList.front()   
 返回第一个元素 (不检查容器是否为空)
 vecList.back()   
 返回最后一个元素(不检查容器是否为空)

 

表三说明:可以按照数组的方式来处理向量中的元素(注意,在C++中,数组下标从0始。,向量容器中第一个元素的位置也是0)。
徽号类中还包含:返回容器中当前元素个数的成员函数,返回可以插入到容器中的元素的最大个数的成员函数等。表四描述其中 一些操作(假设vecCont是向量容器)。

    表四 计算向量容器大小的操作

 表达式  
  作用
 vecCont.capacity()  返回不重新分配空间可以插入到容器vecCont中的元素的最大个数
 vecCont.empty() 
 容器vecCont为空,返回true;否则,返回false
 vecCont.size()  
  返回容器vecCont中当前的个数
 vecCont.max_size() 返回可以插入到容器vecCont中的元素的最大个数

 下面给出一个样本程序供进一步认识这些函数的用法:

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> intList;

int i;

intList.push_back(13);

intList.push_back(75);

intList.push_back(28);

intList.push_back(35);

cout<<"Line 1: List Elements: ";

for(i=0;i<4;i++)cout<<intList[i]<<"    ";

for(i=0;i<4;i++)intList[i] *=2;

cout<<"Line 2: List Elements: ";

for(i=0;i<4;i++)cout<<intList[i]<<"    ";

cout<<endl;

vector<int>::iterator listIt;

cout<<"Line 30:list Elements: ";

for(listIt=intList.begin();listIt != intList.end();++listIt)cout<<*lintIt<<"    ";

cout<<endl;

listIt=intList.begin();

++listIt;

++listIt;

intList.insert(listIt,88);

cout<<"Line 4:List Elements: ";

for(listIt = intList.begin();listIt != intList.end();++listIt)cout<<*listIt<<"    ";

cout<<endl;

return 0;

}

运行程序输出:

Line 1: List Elements: 13    75    28    35

Line 2: List Elements: 26    150    56    70

Line 3: List Elements: 26    150    56    70

Line 4: List Elements: 26    150    88    56    70 

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