【C++入门】C++ vector类

C++vector类

一、vector定义

• 向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

• vector 是定义于名称空间 （namespace ） std 内的模板， 其定义在头文件 ＜ vector ＞ 中。其原型为：

  template < class T, class Allocator = allocator < T >> class vector;
  

二、容器特性

1.顺序序列

顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。

2.动态数组

支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。操供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

三、基本成员函数

1.构造函数

• 无参数 - 构造一个空的vector

  vector<类型>();
  

• 数量(num)和值(val) - 构造一个初始放入num个值为val的元素的Vector

  vector<类型>( size_type num, const TYPE &val );
  

• vector(from) - 构造一个与vector from 相同的vector

  vector<类型>( const vector &from );
  

• 迭代器(start)和迭代器(end) - 构造一个初始值为[start,end)区间元素的Vector(注:半开区间).

  vector<类型>( input_iterator start, input_iterator end );
  

2.增加函数

• 向量尾部增加一个元素X

  void push_back(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,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,int n,const T& x);
  

• 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

  iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last);
  

3.删除函数

• 删除向量中迭代器指向元素

  iterator erase(iterator it)；
  

• 删除向量中[first,last)中元素

  iterator erase(iterator first,iterator last)；
  

• 删除向量中最后一个元素

  void pop_back()；
  

• 清空向量中所有元素

  void clear()；
  

4.遍历函数

• 返回向量头指针，指向第一个元素

  iterator begin()；
  

• 返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置

  iterator end()；
  

• 反向迭代器，指向最后一个元素

  reverse_iterator rbegin();
  

• 反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

  reverse_iterator rend();
  

5.大小和容量

• 判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

  bool empty() const;
  

• 返回向量中元素的个数

  int size() const;
  

• 返回当前向量所能容纳的最大元素值

  int capacity() const;
  

• 返回最大可允许的vector元素数量值

  int max_size() const;
  

• resize() 函数改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val

  void resize( size_type size, TYPE val );
  

• reserve()函数为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间.

  void reserve( size_type size );
  

6.其他函数

• 交换两个同类型向量的数据

  void swap(vector&);
  

• 设置向量中前n个元素的值为x

  void assign(int n,const T& x);
  

• 向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

  void assign(const_iterator first,const_iterator last);
  

• get_allocator() 函数返回当前vector的内存分配器.

  allocator_type get_allocator();
  

7.元素访问

• c[index]的返回值是引用类型。该函数既可以取出元素， 也可以对元素赋值，但必须 确定下标是有效的。

• 返回pos位置元素的引用

  reference at(int pos);
  

• 返回首元素的引用

  reference front();
  

• 返回尾元素的引用

  reference back();
  

四、vector 示例程序

• 1.用vector实现二维数组

  #include 
  #include 
  using namespace std;
  int main()
  {
         
      vector<vector<int>> v(3);
      //v有3个元素，每个元素都是vector 容器
      for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
          for (int j = 0; j < 4; ++j)
              v[i].push_back(j);
      for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
      {
         
          for (int j = 0; j < v[i].size(); ++j)
              cout << v[i][j] << " ";
          cout << endl;
      }
      return 0;
  }
  

  程序输出结果：
  0 1 2 3
  0 1 2 3
  0 1 2 3

• 2.vector 示例程序

  #include 
  #include 
  using namespace std;
  template <class T>
  void PrintVector(T s, T e)
  {
         
      for (; s != e; ++s)
          cout << *s << " ";
      cout << endl;
  }
  int main()
  {
         
      int a[5] = {
         1, 2, 3, 4, 5};
      vector<int> v(a, a + 5); //将数组a的内容放入v
      cout << "1) " << v.end() - v.begin() << endl;
      //两个随机迭代器可以相减，输出 1) 5
      cout << "2) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //2) 1 2 3 4 5
      v.insert(v.begin() + 2, 13); //在begin()+2位置插入 13
      cout << "3) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //3) 1 2 13 3 4 5
      v.erase(v.begin() + 2); //删除位于 begin() + 2的元素
      cout << "4) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //4) 1 2 3 4 5
      vector<int> v2(4, 100); //v2 有4个元素，都是100
      v2.insert(v2.begin(), v.begin() + 1, v.begin() + 3);
      //将v的一段插入v2开头
      cout << "5) v2: ";
      PrintVector(v2.begin(), v2.end());
      //5) v2: 2 3 100 100 100 100
      v.erase(v.begin() + 1, v.begin() + 3);
      //删除 v 上的一个区间,即 2,3
      cout << "6) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //6) 1 4 5
      return 0;
  }