STL之二：vector容器用法详解

    vector类称作向量类，它实现了动态数组，用于元素数量变化的对象数组。像数组一样，vector类也用从0开始的下标表示元素的位置；但和数组不同的是，当vector对象创建后，数组的元素个数会随着vector对象元素个数的增大和缩小而自动变化。

    vector类常用的函数如下所示：

    1.构造函数

  • vector():创建一个空vector
  • vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
  • vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
  • vector(const vector&):复制构造函数
  • vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中

    2.增加函数

  • void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
  • iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
  • iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
  • iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

   3.删除函数

  • iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
  • iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
  • void pop_back():删除向量中最后一个元素
  • void clear():清空向量中所有元素

  4.遍历函数

  • reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
  • reference front():返回首元素的引用
  • reference back():返回尾元素的引用
  • iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素
  • iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
  • reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素
  • reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

  5.判断函数

  • bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

  6.大小函数

  • int size() const:返回向量中元素的个数
  • int capacity() const:返回当前向量张红所能容纳的最大元素值
  • int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

  7.其他函数

  • void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
  • void assign(int n,const T& x):设置向量中第n个元素的值为x
  • void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

示例：

  1.初始化示例

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
	//空类
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector
	vector<int> vecInt;

	//float型vector
	vector<float> vecFloat;

	//自定义类型，保存类A的vector
	vector<A> vecA;

	//自定义类型，保存指向类A的指针的vector
	vector<A*> vecPointA;

	return 0;
}

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
	//空类
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector,包含3个元素
	vector<int> vecIntA(3);

	//int型vector,包含3个元素且每个元素都是9
	vector<int> vecIntB(3,9);

	//复制vecIntB到vecIntC
	vector<int> vecIntC(vecIntB);

	int iArray[]={2,4,6};
	//创建vecIntD
	vector<int> vecIntD(iArray,iArray+3);

	//打印vectorA,此处也可以用下面注释内的代码来输出vector中的数据
	/*for(int i=0;i<vecIntA.size();i++)
	{
		cout<<vecIntA[i]<<"     ";
	}*/

	cout<<"vecIntA:"<<endl;
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecIntB
	cout<<"VecIntB:"<<endl;
	for(vector<int>::iterator it = vecIntB.begin() ;it!=vecIntB.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecIntC
	cout<<"VecIntB:"<<endl;
	for(vector<int>::iterator it = vecIntC.begin() ;it!=vecIntC.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecIntD
	cout<<"vecIntD:"<<endl;
	for(vector<int>::iterator it = vecIntD.begin() ;it!=vecIntD.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;
	return 0;
}

程序的运行结果如下：

上面的代码用了4种方法建立vector并对其初始化

  2.增加及获得元素示例：

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector,包含3个元素
	vector<int> vecIntA;

	//插入1 2 3
	vecIntA.push_back(1);
	vecIntA.push_back(2);
	vecIntA.push_back(3);

	int nSize = vecIntA.size();

	cout<<"vecIntA:"<<endl;

	//打印vectorA,方法一：
	for(int i=0;i<nSize;i++)
	{
		cout<<vecIntA[i]<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vectorA,方法二：
	for(int i=0;i<nSize;i++)
	{
		cout<<vecIntA.at(i)<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vectorA,方法三：
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	return 0;
}

上述代码对一个整形向量类进行操作，先定义一个整形元素向量类，然后插入3个值，并用3种不同的方法输出，程序运行结果如下：

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
public:
	int n;
public:
	A(int n)
	{
		this->n = n;
	}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector,包含3个元素
	vector<A> vecClassA;

	A a1(1);
	A a2(2);
	A a3(3);

	//插入1 2 3
	vecClassA.push_back(a1);
	vecClassA.push_back(a2);
	vecClassA.push_back(a3);

	int nSize = vecClassA.size();

	cout<<"vecClassA:"<<endl;

	//打印vecClassA,方法一：
	for(int i=0;i<nSize;i++)
	{
		cout<<vecClassA[i].n<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecClassA,方法二：
	for(int i=0;i<nSize;i++)
	{
		cout<<vecClassA.at(i).n<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecClassA,方法三：
	for(vector<A>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)
	{
		cout<<(*it).n<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	return 0;
}

上述代码通过定义元素为类的向量，通过插入3个初始化的类，并通过3种方法输出，运行结果如下：

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

class A
{
public:
	int n;
public:
	A(int n)
	{
		this->n = n;
	}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector,包含3个元素
	vector<A*> vecClassA;

	A *a1 = new	A(1);
	A *a2 = new A(2);
	A *a3 = new A(3);

	//插入1 2 3
	vecClassA.push_back(a1);
	vecClassA.push_back(a2);
	vecClassA.push_back(a3);

	int nSize = vecClassA.size();

	cout<<"vecClassA:"<<endl;

	//打印vecClassA,方法一：
	for(int i=0;i<nSize;i++)
	{
		cout<<vecClassA[i]->n<<"\t";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecClassA,方法二：
	for(int i=0;i<nSize;i++)
	{
		cout<<vecClassA.at(i)->n<<"\t";
	}
	cout<<endl;

	//打印vecClassA,方法三：
	for(vector<A*>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)
	{
		cout<<(**it).n<<"\t";
	}
	cout<<endl;
	delete a1; delete a2;delete a3;
	return 0;
}

上述代码通过定义元素为类指针的向量，通过插入3个初始化的类指针，并通过3种方法输出指针指向的类，运行结果如下：

  3.修改元素示例

修改元素的方法主要有三种：1.通过数组修改，2.通过引用修改，3.通过迭代器修改

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector,包含3个元素
	vector<int> vecIntA;

	//插入1 2 3
	vecIntA.push_back(1);
	vecIntA.push_back(2);
	vecIntA.push_back(3);

	int nSize = vecIntA.size();

	//通过引用修改vector
	cout<<"通过数组修改，第二个元素为8："<<endl;
	vecIntA[1]=8;

	cout<<"vecIntA:"<<endl;
	//打印vectorA
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//通过引用修改vector
	cout<<"通过引用修改，第二个元素为18："<<endl;
	int &m = vecIntA.at(1);
	m=18;

	cout<<"vecIntA:"<<endl;
	//打印vectorA
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	//通过迭代器修改vector
	cout<<"通过迭代器修改，第二个元素为28"<<endl;
	vector<int>::iterator itr = vecIntA.begin()+1;
	*itr = 28;

	cout<<"vecIntA:"<<endl;
	//打印vectorA
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"     ";
	}
	cout<<endl;

	return 0;
}

程序运行结果如下：

4.删除向量示例

删除向量主要通过erase和pop_back，示例代码如下

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

	//int型vector,包含3个元素
	vector<int> vecIntA;

	//循环插入1 到10
	for(int i=1;i<=10;i++)
	{
		vecIntA.push_back(i);
	}

	vecIntA.erase(vecIntA.begin()+4);

	cout<<"删除第5个元素后的向量vecIntA:"<<endl;
	//打印vectorA
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"\t";
	}
	cout<<endl;

	//删除第2-5个元素
	vecIntA.erase(vecIntA.begin()+1,vecIntA.begin()+5);

	cout<<"删除第2-5个元素后的vecIntA:"<<endl;
	//打印vectorA
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"\t";
	}
	cout<<endl;

	//删除最后一个元素
	vecIntA.pop_back();

	cout<<"删除最后一个元素后的vecIntA:"<<endl;
	//打印vectorA
	for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)
	{
		cout<<*it<<"\t";
	}
	cout<<endl;

	return 0;
}

程序运行结果如下：

3.进一步理解vector，如下图所示：

    当执行代码vector<int> v(2,5)时，在内存里建立了2个整形元素空间，值是5.当增加一个元素时，原有的空间由2个编程4个整形元素空间，并把元素1放入第3个整形空间，第4个空间作为预留空间。当增加元素2时，直接把值2放入第4个空间。当增加元素3时，由于原有向量中没有预留空间，则内存空间由4个变为8个整形空间，并把值放入第5个内存空间。

   总之，扩大新元素时，如果超过当前的容量，则容量会自动扩充2倍，如果2倍容量仍不足，则继续扩大2倍。本图是直接在原空间基础上画的新增空间，其实要复杂的多，包括重新配置、元素移动、释放原始空间的过程。因此对vector容器而言，当增加新的元素时，有可能很快完成（直接存在预留空间中），有可能稍慢（扩容后再放新元素）；对修改元素值而言是较快的；对删除元素来说，弱删除尾部元素较快，非尾部元素稍慢，因为牵涉到删除后的元素移动。

4.综合示例

// vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

class Student
{
public:
	string m_strNO;
	string m_strName;
	string m_strSex;
	string m_strDate;
public:
	Student(string strNO,string strName,string strSex,string strDate)
	{
		m_strNO = strNO;
		m_strName = strName;
		m_strSex = strSex;
		m_strDate = strDate;
	}
	void Display()
	{
		cout<<m_strNO<<"\t";
		cout<<m_strName<<"\t";
		cout<<m_strSex<<"\t";
		cout<<m_strDate<<"\t";
	}
};

class StudCollect
{
	vector<Student> m_vStud;
public:
	void Add(Student &s)
	{
		m_vStud.push_back(s);
	}
	Student* Find(string strNO)
	{
		bool bFind = false;
		int i;
		for(i = 0;i < m_vStud.size();i++)
		{
			Student& s = m_vStud.at(i);
			if(s.m_strNO == strNO)
			{
				bFind = true;
				break;
			}
		}
		Student *s = NULL;
		if(bFind)
			s = &m_vStud.at(i);
		return s;
	}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Student s1("1001","zhangsan","boy","1988-10-10");
	Student s2("1002","lisi","boy","1988-8-25");
	Student s3("1003","wangwu","boy","1989-2-14");

	StudCollect s;
	s.Add(s1);
	s.Add(s2);
	s.Add(s3);

	Student *ps = s.Find("1002");
	if(ps)
		ps->Display();
	return 0;
}

代码运行实例如下：

时间： 2024-10-31 05:44:01

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