STL-vector常用接口介绍

vector 简介：

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。

2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。

3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。

4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。

5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。

6. 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists统一的迭代器和引用更

vector可以理解为动态顺序表，vector在实际中非常的重要，在实际中我们熟悉常见的接口就可以，下面列出了哪些接口是要重点掌握的：

template < class T, class Alloc = allocator<T> > class vector;     

实际vector是一个类模板

 

五种常用的接口如下：

vector--------construction 构造、析构、赋值

vector -------capacity  容量

vector -------acess  访问

vector -------iterator 迭代器

vector -------modify  修改

 

vector--------construction 构造、析构、赋值

void TestVector()
{
	vector<int> v1;//vector();
	               //Constructs an empty container, with no elements.构造没有元素的空容器
	vector<int> v2(10, 2);//vector(size_t n, const T& x = T());
	              //【用户传递】【未传递：使用缺省值T():T是内嵌类型(默认填充0)，T是不是内嵌类型(默认填充自定义类型)】
                   //Constructs a container with n elements. Each element is a copy of val.构造具有n个元素的容器。每个元素都是Val的副本。
	vector<int> v3(v2);//vector(vector<T>& v);
					   //拷贝构造

	/*int array[] = { 1, 2, 3, 4 };
	vector<int> v4(array, array + sizeof(array)/sizeof(array[0]));*/
	//构造一个容器，其元素数量与范围[第一，最后)相同，每个元素以相同的顺序从该范围内的相应元素中构造。
					 
	vector<int> v4(v2.begin(), v2.end());//vector(iterator first, iterator last);迭代器：原生态指针【T*】				 
}

void test1()//迭代器初始化
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
	vector<int> v1(array, array + sizeof(array)/sizeof(array[0]));

	for (std::vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); ++it){
		cout << " " << *it;
	}
	cout << "\n";
}

 

vector -------capacity  容量

void TestVector2()
{
	vector<int> v1(5, 1);
	cout << v1.size() << endl;//size_t size()const;
	cout << v1.capacity() << endl;//size_t capacity()const;
	cout << v1.empty() << endl;//bool empty()const;
	v1.resize(10, 2);//void resize(size_t n, const T& x = T());
	v1.reserve(20);//void reserve(size_t n);
}

 

需要注意几个问题：

capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。这个问题经常会考察，不要固化的认为，顺序表增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。

void test()
{
	vector<int> v1;
	size_t sz = v1.capacity();
	for (size_t i = 0; i < 100; ++i){
		v1.push_back(i);
		if (sz != v1.capacity()){
			sz = v1.capacity();
			cout << "v1.capacity()" << sz << endl;
		}
	}
}

结果显示：【vs下】

 

 

 

 

vector -------acess  访问

void TestVector3()
{
	vector<int> v1(5, 1);
	const vector<int> v2(5, 5);
	cout << (v1[0] = 2) << endl;//T& operator[](size_t index);返回访问元素的引用
	cout << v2[0] << endl;//const T& operator[](size_t index)const;
	cout << (v1.front() = 3) << endl;//T& front();返回首元素
	cout << v2.front() << endl;//const T& front()const;
	cout << (v1.back() = 10) << endl;//T& back();返回尾元素
	cout << v2.back() << endl;//const T& back()const;
}

 

 

vector -------iterator 迭代器

void TestVector4()
{
	1 迭代器的概念：原生态指针 T*
	2 在vector类中，内嵌typedef T* iterator;   typedef const T* const_iterator;
	3 迭代器类型  vector<T>::iterator 
	4 迭代器接口：begin()/end()【正向迭代器】  rbegin()/rend()【反向迭代器】

	迭代器失效？怎么解决？【后续详细解说】
}

//使用const迭代器遍历打印
void PrintVector(const vector<int>& v)
{
	vector<int>::const_iterator it = v.cbegin();
	while (it != v.cend()){
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	vector<int> v1;
	//使用push_back插入四个数据
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	v1.push_back(4);

	//使用迭代器进行遍历打印
	vector<int>::iterator it = v1.begin();
	while (it != v1.end()){
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	//使用迭代器进行修改
	it = v1.begin();
	while (it != v1.end()){
		*it *= 2;
		++it;
	}
	PrintVector(v1);

	//使用反向迭代器反向打印
	vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin();
	while (rit != v1.rend()){
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

 

vector -------modify  修改

void TestVector5()
{
	vector<int> v1(5, 3);
	vector<int> v2(3,6);
	v1.reserve(10);
	v1.push_back(1);//void push_back(const T& x)-------O(1)
					//插入元素期间，会自动增容：1 申请新空间 2 拷贝数据 3 释放旧空间
					//建议：最好先reserve预留一段空间

	v1.pop_back();//void pop_back()-------O(1) 
	
	vector<int>::iterator pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
	vector<int>::iterator it = v1.begin();
	it = v1.insert(pos, 2);//iterator insert(iterator pos, const T& x);-------O(N)
					       //返回值：返回新插入的元素在vector中的位置

	v1.erase(pos);//iterator erase(iterator pos);-------O(N)

	v1.clear();//void clear();
	v1.swap(v2);//void swap(vector<T>& v);【vector里面自己实现了一个交换，原理是把三个指针交换一下，比库里实现的交换效率高】
}

 

int main()
{
	// find / insert / erase
	//vector<int> v1{ 1, 2, 3, 4 };c++11支持
	int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
	vector<int> v1(a, a + sizeof(a)/sizeof(a[0]));

	//使用find查找3所在位置的iterator
	//vector<int>::iterator pos = find(v1.begin(), v1.end(), 1);
	
	// 在pos位置之前插入30
	//v1.insert(pos, 30);

	//pos = find(v1.begin(), v1.end(), 1);//pos前插入30后，pos值就不是原来的值，不能直接删除pos位置的值
	//v1.erase(pos);

	// operator[]+index 和 C++11中vector的新式for+auto的遍历
	// vector使用这两种遍历方式是比较便捷的。
	// 通过[i]的方式遍历vector
	for (size_t i = 0; i < v1.size(); ++i){
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	vector<int> v2{ 5, 6, 7, 8 };
	v2.swap(v1);

	cout << "v1: ";
	for (size_t i = 0; i < v1.size(); ++i){
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "v2: ";
	for (size_t i = 0; i < v2.size(); ++i){
		cout << v2[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	
	// C++11支持的新式遍历
	for (auto x : v2){
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

 

我找到了一遍优秀的博客，可以补充自己的不足--------

https://blog.youkuaiyun.com/Dawn_sf/article/details/77937503