STL容器总结之Vector

STL容器总结之Vector

vector 是一种序列容器，是对大小可变数组的封装。

数组中的元素是连续存储的，所以除了能够通过迭代器访问外，还可以通过常规的指针偏移量访问元素。换句话说，可以将指向 vector 元素的指针传入以指向数组元素的指针作为参数的函数。

vector 会在需要时自动调整所占内存的大小。与对应的静态数组相比，vector 所占的内存通常要更多，因为它还分配了额外的内存以应对将来可能的扩张。于是，vector 就不必在每次插入元素时都重新分配一次内存了，除非这块预留的内存用尽。已分配内存的总大小可以通过 capacity() 函数查询。所占的额外的内存可以通过调用 shrink_to_fit() 返还给系统。

从性能方面考虑，内存重分配操作的代价通常很大。如果事先知道元素个数，可以使用 reserve() 函数消除重新分配操作。
针对 vector 的各种常见操作的复杂度（效率）如下：
随机访问 - 常数 O(1)
在尾部增删元素 - 平摊（amortized）常数 O(1)
增删元素 - 至 vector 尾部的线性距离 O(n)

1.头文件及构造，析构，复制

头文件

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1. #include <vector>       //头文件包含    
2. using namespace std;  //或者using std::vector;   

      构造，复制，析构

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1. vector<int>v1;              //空的vector，元素类型为int，执行的是默认初始化    
2.     
3. vector<int>v2(v1);          //拷贝覆盖，v2与v1中元素个数、值都相同    
4.     
5. vector<int>v3=v1;           //同上    
6.     
7. vector<int>v4(5,3);         //v4包含了5个重复元素，元素值为3    
8.     
9. vector<int>v5(10);          //v5包含10个重复元素，执行的是默认初始化    
10.     
11. //列表初始化，是C++11提供的新标准    
12. vector<int>v6{1,2,3,4};     //v6包含4个元素，其值为{...}中的元素    
13.     
14. vector<int>v7={1,2,3,4};    //同上    
15.     
16. c.~vector() //销毁所有元素并释放内存   

2.非变动性操作

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1. c.empty() //判断容器是否为空，与size()==0相同，但可能更快  
2.   
3. c.size() //返回当前元素数量  
4.   
5. //重新设定容器大小，c.size()会发生改变。  
6. resize()  
7. //c.size()<n时，扩大容器，多余的元素追加在末尾，执行默认初始化；反之，则将容器截断，保留前面n个元素  
8. c.resize(n);  
9. //c.size()<n时，扩大容器，多余的元素追加在末尾，其值都为val；反之，则将容器截断，保留前面n个元素  
10. c.resize(n,val);  
11.   
12. c.max_size() //返回可容纳的元素最大数量  
13.   
14. c.capacity() //返回在不重新分配的情况下可容纳的元素的最大数量  
15.   
16. c.reserve(num) //如果容量不够，进行扩大  
17.   
18. c.shrink_to_fit() //按要求根据元素的数量去缩小容量  
19.   
20. c1 == c2 //判断c1与c2是否相等  
21.   
22. c1 != c2 //判断c1与c2是否不相等，等同于!(c1==c2)  
23.   
24. c1 < c2 //判断c1是否小于c2  
25.   
26. c1 > c2 //判断c1是否大于c2  
27.   
28. c1 <= c2 //判断c1是否小于等于c2  
29.   
30. c1 >= c2 //判断c1是否大于等于c2  

3.赋值

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1. c = c2 //将c2所有元素赋值给c  
2.   
3. c = rv //将右值对象rv的所有元素移动赋值给c  
4.   
5. c = initlist //使用初始化列表进行赋值  
6.   
7. c.assign(initlist) //使用初始化列表进行赋值  
8.   
9. c.assign(n,elem) //使用n个elem元素进行赋值  
10.   
11. c.assign(beg,end) //使用beg到end范围内的元素进行赋值  
12.   
13. c1.swap(c2) //交换c1和c2的数  
14.   
15. swap(c1,c2) //交换c1和c2的数  

4.元素存取

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1. c[idx] //返回索引idx所标示的元素，不进行范围检查  
2.   
3. c.at(idx) //返回索引idx所标示的元素，如果越界，抛出range-error  
4.   
5. c.front() //返回第一个元素，不检查第一个元素是否存在  
6.   
7. c.back() //返回最后一个元素，不检查最后一个元素是否存在  

5.迭代器相关函数

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1. c.begin() //返回一个随机存取迭代器，指向第一个元素  
2.   
3. c.end() //返回一个随机存取迭代器，指向最后一个元素  
4.   
5. c.cbegin() //返回一个随机存取常迭代器，指向第一个元素  
6.   
7. c.cend() //返回一个随机存取常迭代器，指向最后一个元素  
8.   
9. c.rbegin() //返回一个逆向迭代器，指向逆向迭代的第一个元素  
10.   
11. c.rend() //返回一个逆向迭代器，指向逆向迭代的最后一个元素  
12.   
13. c.crbegin() //返回一个逆向常迭代器，指向逆向迭代的第一个元素  
14.   
15. c.crend() //返回一个逆向常迭代器，指向逆向迭代的最后一个元素  

6.插入和移除元素

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1. c.push_back(elem) //在末尾添加一个elem副本  
2.   
3. c.pop_back() //移除末尾元素（但不回传）  
4.   
5. c.insert(pos,elem) //在迭代器位置前面插入一个elem副本，并返回新元素的位置  
6.   
7. c.insert(pos,n,elem) //在迭代器位置前面插入n个elem副本，并返回第一个新元素的位置；若无新插入值，返回原位置  
8.   
9. c.insert(pos,beg,end) //在迭代器位置前面插入范围beg到end的所有元素的副本，并返回第一个新元素的位置；若无新插入值，返回原位置  
10.   
11. c.insert(pos,initlist) //在迭代器位置前面插入初始化列表的所有元素的副本，并返回第一个新元素的位置；若无新插入值，返回原位置  
12.   
13. c.emplace(pos,args...) //在迭代器位置前面插入一个使用args初始化的元素副本，并返回新元素的位置  
14.   
15. c.emplace_back(args...) //在末尾添加一个使用args初始化的元素副本，无返回值  
16.   
17. c.erase(pos) //移除迭代器位置的元素，并返回下个元素的位置  
18.   
19. c.erase(beg,end) //移除beg到end范围内的所有元素，并返回下个元素的位置  
20.   
21. c.resize(num) //将元素数量设为num（如果size()增大，多出来的元素使用默认构造函数创建）  
22.   
23. c.resize(num,elem) //将元素数量设为num（如果size()增大，多出来的元素都是elem的副本）  
24.   
25. c.clear() //移除所以元素，清空容器  

7.例子

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1. #include<iostream>  
2. #include<stdio.h>  
3. #include<vector>  
4. using namespace std;  
5. int main(){  
6.   //构造两个vector  
7.   vector<int> c;  
8.   vector<int> c1;  
9.   vector<int> c2;  
10.   //在尾部插入元素  
11.   c.push_back(1);  
12.   c.push_back(2);  
13.   c.push_back(3);  
14.   c.push_back(4);  
15.   c.push_back(5);  
16.   c1=c;//将c赋值给c1  
17.   c2=c1;//将c1赋值给c2  
18.   //输出两个集合的大小，验证赋值操作  
19.   printf("c=%d  c1=%d\n",c.size(),c1.size());  
20.   c1.clear();//清除所有元素  
21.   c1.~vector();//将所有元素销毁并释放内存  
22.   printf("最大容量=%d\n",c.max_size());//返回可容纳的元素的最大容量  
23.   for(int i=0;i<c.size();i++){  
24.     printf("赋值前%d= %d\n",i,c.at(i));  
25.   }  
26.   c.assign(1,12);//将c的第一个元素赋值为12  
27.   for(int i=0;i<c.size();i++){  
28.     printf("赋值后%d= %d\n",i,c.at(i));  
29.   }  
30.   c.push_back(1);  
31.   c.push_back(2);  
32.   c.push_back(3);  
33.   c.push_back(4);  
34.   c.push_back(5);  
35.   //返回索引所对应的元素  
36.   printf("索引是0的元素=%d\n",c[0]);  
37.   //返回第一个元素  
38.   printf("第一个元素=%d\n",c.front());  
39.   //返回最后一个元素  
40.   printf("最后一个元素=%d\n",c.back());  
41.   for(int i=0;i<c.size();i++){  
42.     printf("插入前%d= %d\n",i,c.at(i));  
43.   }  
44.   //插入元素,在第一个位置之前  
45.   c.insert(c.begin(),10);  
46.   for(int i=0;i<c.size();i++){  
47.     printf("插入后%d= %d\n",i,c.at(i));  
48.   }  
49.   //删除第一个元素  
50.   c.erase(c.begin());  
51.    for(int i=0;i<c.size();i++){  
52.     printf("删除第一个元素%d= %d\n",i,c.at(i));  
53.   }  
54.   c.erase(c.begin(),c.begin()+2);  
55.    for(int i=0;i<c.size();i++){  
56.     printf("删除第一和二个元素%d= %d\n",i,c.at(i));  
57.   }  
58.   
59. }  

参考博客：http://m.blog.youkuaiyun.com/article/details?id=51075625

扩展博客：http://blog.youkuaiyun.com/hujingshuang/article/details/50183881