【C++】vector基本用法介绍

前言

首先，vector的用法和string是非常相似的，前面已经将string的基本用法讲过了，所以这一篇不会讲那么多，就介绍一下vector的基本用法就可以了。
如果对于string不是很熟悉的话可以看一看我前面这篇：string介绍

还是和前面string一样，讲stl不是为了记住，而是为了让大家学会查文档。
还是那个cplusplus的网站：cplusplus

vector原型

vector就是顺序表，在stl库中用到了类模板，我们先来看一下vector的原型：

上面绿色的部分简单说一下：

上面的类模板第一个数据类型没有缺省值，这也就导致了我们平时如果要用vector的话就必须指定其内部存储的数据类型。也就是顺序表中存放的元素类型是什么。

上面的内存池模板参数是带缺省值的，也就是说我们自己可以实现一个内存池，但是这里没法讲，得到以后了再说。我们平时用的时候就直接用库中那个缺省值的内存池就够了。

vector常用函数接口介绍

vector的构造、析构、赋值

构造

长这样：

里面有些类型我们第一次见的话不认识，没关系，其实不认识的都是typedef的，不是什么新的类型。

文档中也是能查到的：

简单解释几个：

value_type：就将模板参数中的第一个T typedef 为value_type成为vector的成员类型，下面的同理。

allocator_type：就是模板参数中的第二个Alloc，也就是那个内存池。

reference：就是T&。引用。
加上const就是const T &

比如函数返回值中用到了reference

这个[]就是运算符重载，返回的就是n位置处的引用。

剩下的就不解释了，各位看一看就懂了，不懂的话百度一下。

然后就再继续说构造函数。

其实前面string学好了，这里看起来就很熟悉了。
不过第一个没见过，说一下，就是你可以在定义对象的时候就直接在<>里面传内存池，也可以在构造函数中传内存池。但不常用，就不细说了。

第二个就是开n个空间，并初始化为val。如果val没给值的话，缺省值为value_type()，这就是T()，也就是匿名对象。vector中的数据类型不仅能为int还可以为string、vector(int)等等。而int的匿名对象值为0。

第三个就是迭代器区间初始化。

第四个就是拷贝构造函数。

那么最常用的就是默认无参和拷贝构造，第二个有时候也用。第三个用的就非常少了。

然后上几个例子演示一下：

析构

这个就不讲了，自动调用的东西。

=

这个也没啥好讲的，模拟实现的时候跟构造函数一样要注意深浅拷贝问题就行。

修改类的函数

有尾插尾删，没有头插头删，但是可以用insert和erase来实现。

push_back

上面用到了[ ]操作符。

这里就顺便提一嘴vector遍历的三种方法：

1. 下标 + [ ]
   就是上面演示的那种。

2. 迭代器
   
   vector迭代器的底层还是指针，和string一样。

3. 范围for
   
   前面讲string的时候也说了，范围for虽然看起来高大上一点，但是底层就是迭代器。这里也就不过多强调了。

提一嘴，库中的vector没有 << 和 >> 重载，不能直接cout或者cin。

那么pop_back就不演示了，很简单，直接说insert和erase。

insert

用insert和erase先要找到你要插入或删除的位置，这时候叫要用到find函数了。
库中string类提供了find函数，但是vector中并没有提供find，而是用算法库中的find函数，链表list也是。
vector、list等容器是没有提供成员函数find的，因为algorithm(算法)库中提供了一个find函数，可以在某一段迭代器区间内找一个元素，而不像string一样可能找的是一个字符，也可能找的是一个字串，子串的查找是多元素的查找，所以需要string自己提供find函数。

find 函数

库中的find长这样：

在迭代器区间[fist, last)中找val。
注意：在C++中，迭代器区间是左闭右开的[fist, last)。

库中find函数的实现是这样的：

注意到：
当能够找到val时，返回的是val位置的迭代器。
当找不到val时，返回的时last，也就是迭代器区间的末尾位置。

所以说我们在用完find函数并接受了其返回值之后，一定要判断一下返回值是否为end()，如果为end就返回失败了，也就是说没有找到，这时就不能乱用返回的位置了，可能会报错。

那么现在就用find来演示一下insert函数。

尤其注意判断一下。

但是这里不判断的话没事：

而且就算找不到某值，插入不判断也没事，因为会返回end()，end是最后一个有效元素的下一个位置：

但是这里已经出错了，因为这里的意图是在200前面插入10，但是根本没有200，所以就不插入了：

所以还是检查一下最好。

上面insert没有报错不代表都不会报错，下面就来说erase：

erase

长这样：

也是要用到迭代器。

直接给不带判断的例子：

能找到：

找不到：

上面报错报的是删除的迭代器位置超出范围。

所以说find后，要用pos加上判断。

这样就不报错了。

再说一下swap

swap

这个函数是vector库中自己提供的，而我们的算法库中也是有swap的，前面讲string的时候也提到过了。但是算法库中使用swap好多值拷贝，就导致了小号比较大，所以vector为了减少消耗，就提供了自己的swap函数，与库中的原理不同，这个会在模拟实现vector的时候再说。这里只是提一嘴。

关于容量的函数

可以说和string一模一样。

就说一下max_size。

max_size

这个函数返回的是 4G（42亿多字节） 除以 数据类型的大小。
int 为 4字节。
看例子：

除出来就是10亿多。

没什么用，留个印象就行。

剩下的就不说了，和string的一样，前面的博客也都说了。那个shrink_to_fit没说，但是也不常用，就不说了。

下面再说一个算法库中的函数sort

sort

这个函数挺有用的。

也是迭代器区间。

用的算法就是快排。

可以排升序，可以排降序。
默认情况下排升序。
看例子：

然后就是怎么显示排升序和降序。
但是讲之前要先细一下第二个函数模板：

所以说，想要决定升序还是降序的话就要多传一个参数。

这个compare comp是仿函数，现在没法讲，等到讲stack和queue的时候再说。

多的这一个参数库中是有的，两个现成的仿函数，可以直接用。一个叫less，一个叫greater，二者都为类模板，在functional的头文件中。

直接上例子：
排升序用less：

排降序用greater：

但是一般也不这么用。
直接用匿名对象就行：

降序：

升序：

sort也可用来排string，就是按照ASCII来排。
就不演示了。

vector 和 string的区别

最大的区别就是\0。
string后面是一定有一个\0的，而且有的操作是不一样的，像+=、find、比较大小、to_stirng、<<、>>等等。

所以vector是无法替代string的。

vector<数据类型>

由于vector是类模板，其中的第一个模板参数T可以为很多类型。
可以为string，还可以为vector。

简单给个图解：

讲的话，没啥好讲的，来道例题：
杨辉三角

每行的首位元素为1，当前位置的数等于头顶两个数的和。

vector>就相当于是动态的二维数组。

vector<vector<int>> vv;

使用的时候就直接vv[i][j]就可以。
不用[]的话，应该长这个样子：(vv.operator[i]).operator[j]
就是第i行第j列的元素。

题解给出来：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generate(int numRows) {
        vector<vector<int>> res;
        res.resize(numRows);
        for(int i = 0; i < res.size(); ++i)
        {
            res[i].resize(i + 1);
            res[i].front() = 1;
            res[i].back() = 1;
        }

        for(int i = 1; i < res.size(); ++i)
        {
            for(int j = 1; j < res[i].size() - 1; ++j)
            {
                if(res[i][j] == 0)
                {
                    res[i][j] = res[i - 1][j] + res[i - 1][j - 1];
                }
            }
        }

        return res;
    }
};

结束