学习下c++中的向量（Vectors）

        一直没有好好学过c++的向量（Vector），但是看好多开源代码中被大量使用，所以，学习学习，转自维基百科

        Vector 是C++标准程序库中的一个类，可视为会自动扩展容量的数组，以循序(Sequential)的方式维护变量集合。vector的特色包括支持随机存取，在集合尾端增删元素很快，但是在集合中间增删元素比较费时。vector是C++标准程序库中的众多容器（container）之一，除此之外还有list、set、map、…等等。 vector以模板(泛型)方式实现，可以存储任何类型的变量，包括用户自定义的数据型态，例如：它可以是放置整数（int）型态的 vector、也可以是放置字符串（string）型态的 vector、或者放置用户自定类型（user-defined class）的 vector。      

        vector 定义于 头文件中。与其他STL组件一样，vector 属于std命名空间。

        vector是C++标准程序库里最基本的容器，大多数状况下都很有效率。vector设计之初即是为了改善C语言原生数组的种种缺失与不便，而欲提供一种更有效、更安全的数组。vector的的使用接口刻意模拟C语言原生数组，较明显的差异在于存储器管理，原生数组必须在声明数组的时候明确指定数组长度(例如 int a[5])，但是 vector 不需要指定，而是会在运行期依据状况自我调整长度，动态增大容量。

        vector的表现一如数据结构中的数组，允许随机存取(Random Access)，以索引值(index)访问任一元素只要花费常数时间 O(1)，在集合尾端增加或删除元素也是花费常数时间O(1)，若在vector集合中间增加或删除元素时间复杂度是线性时间O(n)，较为费时。虽然C++标准并没有规定实现方式，但大多数 vector 内部均使用动态数组方式实现。

[编辑]成员函数概观

vector 类型是以容器（Container） 模式为基准设计的，也就是说，基本上它有begin()，end()，size()，max_size()，empty() 以及swap() 这几个方法。

• 访问元素的方法
  • vec[i] - 访问索引值为 i 的元素引用。 (索引值从零起算，故第一个元素是vec[0]。)
  • vec.at(i) - 访问索引值为 i 的元素的引用，以 at() 访问会做数组边界检查，如果访问越界将会抛出一个例外，这是与operator[]的唯一差异。
  • vec.front() - 回传 vector 第一个元素的引用。
  • vec.back() - 回传 vector 最尾元素的引用。
• 新增或移除元素的方法
  • vec.push_back() - 新增元素至 vector 的尾端，必要时会进行存储器配置。
  • vec.pop_back() - 删除 vector 最尾端的元素。
  • vec.insert() - 插入一个或多个元素至 vector 内的任意位置。
  • vec.erase() - 删除 vector 中一个或多个元素。
  • vec.clear() - 清空所有元素。
• 取得长度/容量
  • vec.size() - 取得 vector 目前持有的元素个数。
  • vec.empty() - 如果 vector 内部为空，则传回 true 值。
  • vec.capacity() - 取得 vector 目前可容纳的最大元素个数。这个方法与存储器的配置有关，它通常只会增加，不会因为元素被删减而随之减少。
• 重新配置／重设长度
  • vec.reserve() - 如有必要，可改变 vector 的容量大小（配置更多的存储器）。在众多的 STL 实做，容量只能增加，不可以减少。
  • vec.resize() - 改变 vector 目前持有的元素个数。
• 迭代 (Iterator)
  • vec.begin() - 回传一个Iterator，它指向 vector 第一个元素。
  • vec.end() - 回传一个Iterator，它指向 vector 最尾端元素的下一个位置（请注意：它不是最末元素）。
  • vec.rbegin() - 回传一个反向Iterator，它指向 vector 最尾端元素的。
  • vec.rend() - 回传一个Iterator，它指向 vector 的第一个元素。

使用说明

声明

使用vector之前，必须先 #include。

声明一个vector变量的方法如下:

std::vector<T> v;

T是vector要存储的对象集合的类型，该vector的变量名称是v。T可以是任何符合Assignable条件的类型，包或用户自定义类型。如果T不符合Assignable或者复制成本很高昂，可以考虑使用T*来代替T。

取代数组使用

#include
int main() {
    std::vector<T> v;
 
    v.push_back(1);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);
 
    for(int i=0;i<3;++i)
        std::cout << v[i] << std::endl;
}

vector有四种定义方式：

1. vector a(10);         //定义了10个整数元素的向量，但没有给出初值，因而其值是不确定的

2. vector b(10,1);       //定义了10个整数元素的向量，且给出其每个元素的初值为1

3. vector c(b);          //用另一个现成的向量来创建一个向量

4. vector d(b.begin(), b,begin()+3); //定义了其值依次为b向量中第0到第2个（共3个）元素的向量

长度/容量

以下代码是用来说明 vector 的长度变化。

//Headers and Macros
#include 
#include 
#include 
#include 
#define SETW_1 10
#define SETW_2 6
#define SETW_3 10
 
using namespace std;
 
typedef vector<int> Vint;
 
//利用參照取得真正的 capacity 值
void PrintVectorInfo(Vint& v)
{
        cout<<setw(SETW_1)<<"Element"<<setw(SETW_2)<<"Size";
        cout<<setw(SETW_3)<<"Capacity"<<endl;
        for ( Vint::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it ++) //iterator是向量中的遍历器类型

      //for(int i=0; i
        {
                cout<<setw(SETW_1)<<(*it)<<setw(SETW_2)<<v.size();
                cout<<setw(SETW_3)<<v.capacity()<<endl;
        }
        cout<<endl;
}
 
//Main Function
int main(int argc, char** argv)
{
        //==START==//
        //宣告一個 vector
        Vint vint;
        //宣告兩個整數變數
        int a = 11, b = 22, c = 33;
        //建立只有一個元素空間的 vint
        //把變數 a 複製至第一個元素內
        vint.push_back(a);
        cout<<"Push Back: a = "<<a<<endl;
        //建立兩個元素空間的 vint
        //把變數 a 複製至第一個元素內
        //把變數 b 複製至第二個元素內
        //刪除上一次建立的 vint
        //上一次建立的 vint 只有一個元素空間
        //依此類推
        vint.push_back(b);
        cout<<"Push Back: b = "<<b<<endl;
        vint.push_back(c);
        cout<<"Push Back: c = "<<c<<endl;
        PrintVectorInfo(vint);
        //移除最後一個元素
        vint.pop_back();
        cout<<"Pop Back......"<<endl;
        PrintVectorInfo(vint);
        //移除最後一個元素
        vint.pop_back();
        cout<<"Pop Back......"<<endl;
        PrintVectorInfo(vint);
        //清除所有元素
        vint.clear();
        cout<<"Clear All Elements."<<endl;
        //==END==//
        getchar();
        return 0;

}

运行结果如下：