算法与竞赛(第五章)—第1关：STL模板之动态数组：向量vector的操作

• 任务描述
• 相关知识
  • 向量的概念
  • 插入元素
  • 删除元素
  • 基于sort对向量排序
  • 遍历向量
  • 清空向量
• 编程要求
• 测试说明

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任务描述

本关任务：仔细阅读下文向量vector的相关操作，并使用vector完成对n个整数序列的插入、删除和排序功能。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握：1.向量的概念；2.插入元素；3.删除元素；4.基于sort对向量排序；5.遍历向量；6.清空向量。

向量的概念

向量vector：是一种顺序容器，与数组类似，但它比数组更优越。数组不能动态拓展，在程序运行的时候可能造成内存浪费和访问越界。而vector正好可以弥补这一缺陷，可动态分配和拓展内存，它的随机访问快，在中间插入和删除慢，但在末端插入和删除快。

向量作为基本数组的类模板，被包含在vector头文件中，定义方式如下（注意搭配algorithm和using namespace std一起使用）：

• vector<int> v1，定义一个元素为类型为int 整型的向量v1
• vector<string> v2(10)，定义一个元素为类型为string字符串类型的向量v2，初始存储空间大小为10，每个元素初始为空串
• vector<node> v3，定义一个元素为类型为node类型的向量v3，其中node一般是结构体等自定义数据类型

插入元素

往向量插入一个元素通过调用push_back()方法实现（在向量末尾插入），另外也可以通过下标访问的方式直接在指定位置插入元素（前提是该位置已经被分配内存空间），如下实例：

1. vector <int> vec; // 创建一个整型向量vec
2. vec.push_back(1); // 向vec插入一个元素1
3. vec.push_back(2); // 向vec插入一个元素2
4. vec[1] = 3; // 直接在位置1插入元素3，原来的元素2被元素3覆盖了
5. // 目前vec包含 1, 3两个元素

删除元素

向量的删除与插入相对应，包含队尾删除和指定位置删除：队尾删除通过调用pop_back()方法，注意，它并不会返回被删除的元素；指定位置的删除是基于迭代器iterator 实现的，迭代器相对应数组的指针，指向向量的存储地址，通过调用erase(iterator pos)方法删除迭代器位置pos所在的元素，基于上述vec的实例如下：

1. vec.pop_back(); // 删除了元素3
2. vector<int>::iterator pos = vec.begin(); //定义一个vector<int>的迭代器pos，并指向vec的首地址
3. cout<<*pos; // 与指针一样，通过*访问地址上的值，输出为1
4. vec.erase(pos); // 删除迭代器地址pos及其元素，目前pos为vec首地址，元素值为1，删除之后元素为空，不包含任何元素了

基于sort对向量排序

向量是基于数组的类模板，同样可以用sort函数完成排序，使用方式如下：

1. sort(vec.begin(), vec.end()); // 默认从小到大排序

遍历向量

向量的遍历可以通过下标访问和迭代器访问的方式：

1. for(int i=0;i<vec.size();i++) // size()返回当前向量vec的大小
2. cout<<vec[i];
3. for(vector<int>::iterator it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
4. cout<<*it;

清空向量

向量的清空通过调用clear()方法实现，清空后向量大小变为0：

1. vec.clear()

编程要求

本关的编程任务是补全右侧代码片段main中Begin至End中间的代码，具体要求如下：

• 创建一个整型类型的向量vec；
• 读取数据：序列个数n，以及n个整数并插入向量vec；
• 通过erase操作删除向量vec中的重复元素：保留第一次出现的元素，删除之后出现的重复元素；
• 使用Algorithm模板函数sort对向量vec里的元素从小到大排序；
• 遍历向量vec并输出：元素中间空格隔开，末尾加换行符\n；
• 调用clear清空向量。

测试说明

平台将自动编译补全后的代码，并生成若干组测试数据，接着根据程序的输出判断程序是否正确。

以下是平台的测试样例：

测试输入： 7 1 2 3 1 2 3 4 预期输出： 1 2 3 4 0

输入格式： 第一行：序列个数n 第二行：n个整数序列 输出格式： 第一行：遍历并输出向量，中间空格隔开，末尾换行\n 第二行：非学员输出，数值0用于检测向量是否清空

//
//  main.cpp
//  step1
//
//  Created by ljpc on 2018/7/23.
//  Copyright © 2018年 ljpc. All rights reserved.
//

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    
    // 请在这里补充代码，完成本关任务
    /********* Begin *********/
    // 1.构建整型向量vec
    vector<int> vec;
    int n;
    // 2.读取数据：序列个数n，以及n个整数并存入向量vec
    cin >> n;
    vector<int>::iterator pos;
    for (int i = 0; i < n; i++){
        int num;
        cin >>num;
        vec.push_back(num);
    }
    // 3.删除向量vec中的重复元素
    sort(vec.begin(), vec.end());
    vec.erase(unique(vec.begin(), vec.end()), vec.end());
    
    // 4.使用Algorithm模板函数sort对vec排序：从小到大
    sort(vec.begin(), vec.end());

    // 5.遍历向量vec并输出，元素中间空格隔开，末尾加换行符'\n'
    for (pos = vec.begin(); pos != vec.end(); pos++) {
        cout << *pos;
        if (next(pos) != vec.end()) {  // 使用next函数获取下一个迭代器，然后和end()比较
        cout << " ";
        }
    }

    //两个方法都可以

    // for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
    //     cout << vec[i];
    //     if (i != vec.size() - 1) {
    //     cout << " ";
    //     }
    // }
    cout << endl;
    
    // 6.清空向量vec
    vec.clear();

    /********* End *********/
    printf("%d\n", int(vec.size()));
    
    return 0;
}