C++容器Vector

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。

### C++ 中 `vector` 容器的使用方法 #### 一、基本概念 `vector` 是 C++ 标准模板库中的一个序列容器,表示数组对象并允许随机访问迭代器。相比内置数组而言,`vector` 的优势在于其大小可以动态调整,并提供多种操作接口来管理内部存储的数据[^2]。 #### 二、定义与初始化 可以通过不同方式创建和初始化 `vector` 对象: - 创建空向量: ```cpp std::vector<int> vec; ``` - 初始化具有特定数量元素的向量: ```cpp std::vector<int> vec(10); // 含有十个整数,默认初始值为零 ``` - 使用列表初始化含有指定数值的向量: ```cpp std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4}; ``` 对于多维情况下的 `vector` 可以这样声明: ```cpp std::vector<std::vector<int>> matrix(N, std::vector<int>(M)); // N 行 M 列的二维矩阵 ``` 上述代码片段展示了如何构建一个拥有固定行列数目的二维动态数组[^3]。 #### 三、赋值运算符重载 支持复制构造函数以及拷贝赋值语句,这使得两个同类型的 `vector` 实例之间能够方便地完成整体内容上的交换或克隆工作。 ```cpp vec_one = vec_two; // 将 vec_two 赋给 vec_one ``` 这里涉及到了深浅拷贝的概念,在实际应用过程中需要注意内存泄漏等问题的发生[^1]。 #### 四、增删查改功能 提供了丰富的成员函数用于处理容器内的各项事务: - **增加**:利用 `.push_back()` 方法可以在末尾追加新项;而当需要在任意位置插入时,则可选用 `.insert()`. - **删除**:`.pop_back()` 移除最后一条记录;如果要移走某个确切索引处的对象则应该调用 `.erase(position)` 或者批量擦除一段范围内的条目 `.erase(start_pos,end_pos)` - **查找**:借助标准算法如 `find_if`, `count_if` 来定位满足条件的目标实体 - **修改**:直接通过下标 `[index]` 修改对应位置上保存的信息即可实现更新操作 此外还有清空整个集合的方法 `.clear()` ,用来释放所占用的空间资源.
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