【C++】一文带你走入vector

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ヾ(๑╹◡╹)ﾉ" 人总要为过去的懒惰而付出代价ヾ(๑╹◡╹)ﾉ"

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一、vector的介绍

vector文档介绍 大部分的使用与string的使用类似
vector类似于顺序表，是动态增长的数组。头文件：#include < vector >

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。
2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
6. 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list），vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好

二、vector的常用接口说明

2.1 vector的使用

vector可以存储任意类型的数据
代码展示：

	vector<int> v1;//可以是int类型，也可以是任意类型
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);

	vector<string> v2;//可以是string类型
	v2.push_back("易烊千玺");
	v2.push_back("王俊凯");
	v2.push_back("王源");

	vector<int> v3;
	v3 = v1;

	vector<double> v4(10, 1.2);//10个1.2进行初始化
	//可以迭代器区间进行初始化
	vector<string> v5(++v2.begin(), v2.end());
	//从v2的第二个到最后一个，对v5进行初始化

	string s = "hello world";
	vector<char> v6(s.begin(), s.end());
	//可以是任意类型的迭代器，不一定是自已类型的迭代器

注意：allocator是空间配置器，其实就是内存池。空间配置器也可以自己写。

2.2 vector iterator的使用

vector的遍历

	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	//vector的遍历
	//1.[]
	for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	//2.迭代器
	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
	//3.范围for
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

2.3 vector空间增长问题

max_size()

• capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。这个问题经常会考察，不要固化的认为，vector增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
• reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
• resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。（开空间+初始化可以用resize()）
• string 和 vector 删除数据时，是不会缩容的（capacity）

单次增容越多，增容次数越少，效率就越高，但是可能浪费空间越多。（如果知道要开多少空间可以用reverve()）

shrink_to_fit

shink_to_fit会把容量变得和size一样，但是这个函数需要慎用，因为空间不是一部分还给操作系统，而是把所有空间都还给操作系统，重新开辟一块空间把数据放入。

2.4 vector 增删查改

insert

vector是不支持下标插入的，只支持迭代器;string是支持下标插入的。
vector是没有头插的，可以用insert进行头插。insert也支持尾插。【超过尾插就不可以了，就会越界访问，编译出现错误】

	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.insert(v.begin(), -1);//相当于头插
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	v.insert(v.begin() + 5, 20);//相当于尾插
	//v.insert(v.begin() + 7, 30);//这行代码，会报错
	//此时一共有6个数据，如果在第8个位置插入是不可以的，不可以越界
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

erase

注意：这里也是迭代器【注意：不能越界】

查找
vector和list都没有查找函数，复用的是算法里面的find()函数

find()函数支持一段迭代器区间找一个值，没有找到返回last.[所以，是一个前闭后开区间]；头文件是#include < algorithm > 算法

删除3->先找3这个位置->删除
代码展示：

	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	//查找
	vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(),3);
	//auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);//这一种比较方便
	if (pos != v.end())
	{
		cout << "找到了" << endl;
		v.erase(pos);
	}
	else
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

sort

• sort对vector可以进行排序，对其他容器也可以进行排序，但是有的并不适合（list）
• sort默认是升序排序，如果想要降序，就需要仿函数【头文件#include < functional >】
  代码展示：

	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(0);
	v.push_back(5);
	v.push_back(8);
	v.push_back(4);

	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	//默认升序
	sort(v.begin(), v.end());
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	//仿函数，降序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

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三、总结

以上就是今天要讲的内容，本文详细的介绍了vector的使用，vector iterator的使用，vector空间增长问题，vector增删查改。希望给友友们带来帮助！