vector容器类型

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#vector #c++ #iterator #string #user

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本文深入讲解C++标准库中的Vector容器使用方法，包括初始化、基本操作、迭代器使用及注意事项等，通过实例演示如何高效利用Vector。

vector模塑出一个动态的数组。因此，它本身是“将元素置于动态数组中加以管理”的一个抽象概念。

使用vector时必须包含头文件<vector>

#include <vector>

其中vector型别定义于namespace std中，是个class template:

namespace std {
	template<class T,
			class Allocator = allocator<T> >
	class vector;
}

优缺点：

①vector支持随机存取，因此只要知道位置，就可以在常数时间内存取任何一个元素。

②一旦内存重新配置，和vector元素相关的所有references、pointers、interators都会失效。

③内存重新配置很耗时间。

vector<int> c;
vector<int> c2(c1);
vector<int> c(n);//利用元素default构造函数生成一个大小为n的vector
vector<int> c(n,elem);
vector<int> c(beg,end);
c.size();
c.empty();
c.max_size();
c.capacity();
c.reserve(num);
c1 = c2;
c.assign(c,elem);
c.assign(beg,end);
c1.swap(c2);
swap(c1,c2);//全局函数
c.at(idx);//返回索引idx所标示的元素。如果idx越界，抛出out_of_range
c[idx];//不进行范围检查
c.front();//不检查第一个元素是否存在
c.back();//不检查最后一个元素是否存在
c.begin();
c.end();
c.rbegin();
c.rend();
c.insert(pos,elem);
c.insert(pos,n,elem);
c.insert(pos,beg,end);
c.push_back(elem);
c.pop_back();//移除最后一个元素，但是不回传
c.erase(pos);//移除pos上的元素，返回下一元素的位置
c.erase(beg,end);//移除...，返回下一元素的位置
c.resize(num);//将元素数量改为num
c.resize(num,elem);//将元素数量改为num(如果size()变大了，多出来的新元素都是elem的副本)
c.clear();

应用实例：

#include <iostream>
#include <vector>   
#include <algorithm>  //std::swap(c1,c2);  


void print(std::vector<int> v) 
{
	std::cout<<"item as:\n";
	std::vector<int>::iterator iter;
	for (iter = v.begin(); iter != v.end(); ++ iter) {
		std::cout<<*iter<<"\n";
	}
}

void print_reverse(std::vector<int> v) 
{
	std::cout<<"item as:\n";
	std::vector<int>::reverse_iterator iter;
	for (iter = v.rbegin(); iter != v.rend(); ++ iter) {
		std::cout<<*iter<<"\n";
	}
}

int main(int argc, char **argv)
{
	int a[] = {1,3,5,7,9,0,8,6,4,2};
	int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

	std::vector<int> c(10);
	print(c);

	std::vector<int> c1(10, 5);
	print(c1);

	std::vector<int> c2(&a[0], &a[len]);
	print(c2);

	std::vector<int> c3(&c1[1], &c1[3]);
	print(c3);
	
	std::cout<<"c.size = "<<c.size()<<std::endl;
	std::cout<<"c2.size = "<<c2.size()<<std::endl;

	c2.swap(c);
	std::cout<<"c2 ";
	print(c2);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	std::swap(c2,c);
	std::cout<<"c2 ";
	print(c2);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	c.insert(c.begin()+1, 120);
	c.insert(c.end()-1, 100);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	c.insert(c.end(), 10, 69);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	c.push_back(700);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	c.pop_back();
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	c.erase(c.begin());
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	//delete several elements
	c.erase(c.begin() + 1, c.end() - 3);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	//resize default 0
	c.resize(10);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	//resize defalut 5
	c.resize(20, 5);
	std::cout<<"c ";
	print(c);
	
	//reverse print
	c.resize(20, 5);
	std::cout<<"reverse c ";
	print_reverse(c);

	c.reserve(120);
	std::cout<<"c ";
	print(c);

	std::cout<<"c.size = "<<c.size()<<std::endl;
	std::cout<<"c.max_size = "<<c.max_size()<<std::endl;
	std::cout<<"c.capacity = "<<c.capacity()<<std::endl;

	if (c.empty()) {
		std::cout<<"Yes, C is empty."<<std::endl;
	} else {
		std::cout<<"No, C is not empty."<<std::endl;
	}
	c.clear();

	if (c.empty()) {
		std::cout<<"Yes, C is empty."<<std::endl;
	} else {
		std::cout<<"No, C is not empty."<<std::endl;
	}

	return 0;
}

=====================

vector类为内置数组提供了一种替代表示，与string类一样 vector 类是随标准 C++引入的标准库的一部分，为了使用vector 我们必须包含相关的头文件：

#include <vector>

使用vector有两种不同的形式，即所谓的数组习惯和STL习惯。

一、数组习惯用法

1. 定义一个已知长度的 vector ：

vector< int > ivec( 10 ); //类似数组定义int ia[ 10 ];

可以通过ivec[索引号] 来访问元素

使用 if ( ivec.empty() ) 判断是否是空，ivec.size()判断元素个数。

2. vector的元素被初始化为与其类型相关的缺省值：算术和指针类型的缺省值是 0，对于class 类型，缺省值可通过调用这类的缺省构造函数获得，我们还可以为每个元素提供一个显式的初始值来完成初始化，例如
vector< int > ivec( 10, -1 );
定义了 ivec 它包含十个int型的元素每个元素都被初始化为-1

对于内置数组我们可以显式地把数组的元素初始化为一组常量值，例如：
int ia[ 6 ] = { -2, -1, 0, 1, 2, 1024 };

我们不能用同样的方法显式地初始化 vector ，但是可以将 vector 初始化为一个已有数组的全部或一部分，只需指定希望被用来初始化 vector 的数组的开始地址以及数组最末元的下一位置来实现，例如：
// 把 ia 的 6 个元素拷贝到 ivec 中
vector< int > ivec( ia, ia+6 );

被传递给ivec 的两个指针标记了用来初始化对象的值的范围，第二个指针总是指向要拷贝的末元素的下一位置，标记出来的元素范围也可以是数组的一个子集，例如 :

// 拷贝 3 个元素 ia[2], ia[3], ia[4]
vector< int > ivec( &ia[ 2 ], &ia[ 5 ] );

3. 与内置数组不同 vector 可以被另一个 vector 初始化或被赋给另一个 vector 例如
vector< string > svec;
void init_and_assign()
{
    // 用另一个 vector 初始化一个 vector
    vector< string > user_names( svec );
    // ...

    // 把一个 vector 拷贝给另一个 vector
    svec = user_names;
}

二、STL习惯用法

在 STL9中对vector 的习惯用法完全不同。我们不是定义一个已知大小的 vector，而是定义一个空 vector
vector< string > text;

1. 我们向 vector 中插入元素，而不再是索引元素，以及向元素赋值，例如 push_back()操作，就是在 vector 的后面插入一个元素下面的 while 循环从标准输入读入一个字符串序列并每次将一个字符串插入到 vector 中
string word;
while ( cin >> word ) {
text.push_back( word );
// ...
}

虽然我们仍可以用下标操作符来迭代访问元素
cout << "words read are: \n";

for ( int ix = 0; ix < text.size(); ++ix )
      cout << text[ ix ] << ' ';

cout << endl;
但是更典型的做法是使用 vector 操作集中的begin()和 end()所返回的迭代器iterator
对：
cout << "words read are: \n";

for ( vector<string>::iterator it = text.begin();
    it != text.end(); ++it )
           cout << *it << ' ';

cout << endl
iterator 是标准库中的类，它具有指针的功能

*it;
对迭代器解引用，并访问其指向的实际对象
++it;

向前移动迭代器 it 使其指向下一个元素

2. 注意不要混用这两种习惯用法，例如，下面的定义
vector< int > ivec;
定义了一个空vector 再写这样的语句
ivec[ 0 ] = 1024;
就是错误的，因为 ivec 还没有第一个元素，我们只能索引 vector 中已经存在的元素 size()操作返回 vector 包含的元素的个数。

3. 类似地当我们用一个给定的大小定义一个 vector 时，例如：
vector<int> ia( 10 );
任何一个插入操作都将增加vector 的大小，而不是覆盖掉某个现有的元素，这看起来好像是很显然的，但是下面的错误在初学者中并不少见：
const int size = 7;
int ia[ size ] = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8 };
vector< int > ivec( size );

for ( int ix = 0; ix < size; ++ix )
ivec.push_back( ia[ ix ]);
程序结束时ivec 包含 14 个元素, ia 的元素从第八个元素开始插入。

使用例子：

1.vector 的数据的存入和输出：

#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void main()

{

   int i = 0;

    vector<int> v;

    for( i = 0; i < 10; i++ )

   {

             v.push_back( i );//把元素一个一个存入到vector中

   }

   for( i = 0; i < v.size(); i++ )//v.size() 表示vector存入元素的个数

   {

          cout << v[ i ] << "  "; //把每个元素显示出来

   }

   cont << endl;

} 

注：你也可以用v.begin()和v.end() 来得到vector开始的和结束的元素地址的指针位置。你也可以这样做：

vector<int>::iterator iter;

for( iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++ ) 

{
    cout << *iter << endl;
}

2. 对于二维vector的定义。

1)定义一个10个vector元素，并对每个vector符值1-10。

#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void main()
{
 int i = 0, j = 0;

//定义一个二维的动态数组，有10行，每一行是一个用一个vector存储这一行的数据。

所以每一行的长度是可以变化的。之所以用到vector<int>(0)是对vector初始化，否则不能对vector存入元素。
 vector< vector<int> > Array( 10, vector<int>(0) ); 

for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  for ( i = 0; i < 9; i++ )
  {
   Array[ j ].push_back( i );
  }
 }

 for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  for( i = 0; i < Array[ j ].size(); i++ )
  {
   cout << Array[ j ][ i ] << "  ";
  }
  cout<< endl;
 }
}

2)定义一个行列都是变化的数组。

#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void main()
{
 int i = 0, j = 0;

 vector< vector<int> > Array;
 vector< int > line;
 for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  Array.push_back( line );//要对每一个vector初始化，否则不能存入元素。
  for ( i = 0; i < 9; i++ )
  {
   Array[ j ].push_back( i );
  }
 }

 for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  for( i = 0; i < Array[ j ].size(); i++ )
  {
   cout << Array[ j ][ i ] << "  ";
  }
  cout<< endl;
 }
}