【C++】vector类概述

一、标准库中的vector

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1.1 vector的介绍

vector可以类比C语言的数组，他就像是一个可以动态增长的数组。
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，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。

1.2 vector的常用接口

1.2.1 vector的常见构造

vector() 无参构造
vector（size_type n, const value_type& val = value_type()） 构造并初始化n个val
vector (const vector& x) 拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last) 使用迭代器进行初始化构造

int main()
{
	vector<int> v1;// 无参数构造
	vector<int> v2(5, 1);// 构造并初始化n个val
	vector<int> v3(v1);// 拷贝构造
	vector<int> v4(v1.begin(), v1.end());// 使用迭代器进行初始化构造
	return 0;
}

1.2.2 vector类对象的访问及遍历操作

begin +end 获取第一个数据位置的iterator/const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin + rend 获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的
reverse_iterator
operator[] 返回pos位置的数据

int main()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	vector<int>::iterator it = v.begin();// 正向访问
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
	vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();// 逆向访问
	while (rit != v.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		rit++;
	}
	cout << endl;
	for (int i = 0; i < v.size(); i++)// []访问
	{
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

1.2.3 vector类对象的容量操作

size 获取数据个数
capacity 获取容量大小
empty 判断是否为空
reserve 扩容
resize 扩容+初始化

int main()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	cout << v.size() << endl;// 获取数据个数
	cout << v.capacity() << endl;// 获取容量大小
	cout << v.empty() << endl;// 判断是否为空
	v.reserve(10);// 扩容
	cout << "newsize:" << v.size() << endl;
	cout << "newcapacity:" << v.capacity() << endl;
	v.resize(10);// 扩容 + 初始化
	cout << "newsize:" << v.size() << endl;
	cout << "newcapacity:" << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

结果：

4
4
0
newsize:4
newcapacity:10
newsize:10
newcapacity:10

1.2.4 vector类对象的修改操作

push_back 尾插
pop_back 尾删
assign 覆盖
find 查找（注意这个是算法模块实现，不是vector的成员接口）
sort 排序（注意这个是算法模块实现，不是vector的成员接口）
insert 在position之前插入val
erase 删除position位置的数据
swap 交换两个vector的数据空间

除了assign和find其他接口在string类的概述里面讲过，他们都大同小异。
【C++】string类概述

int main()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.assign(4, 10);// 覆盖
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	return 0;
}

使用find和sort前要先引入库函数：#include

int main()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(5);
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);
	v.push_back(2);
	v.push_back(7);
	v.push_back(1);
	v.push_back(6);
	vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 6);// 查找
	cout << *it << endl;
	sort(v.begin(), v.end());// 排序
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	return 0;
}

二、迭代器失效问题

首先要知道迭代器的底层是指针，或者是对指针进行了封装，vector的原生态指针就是T*。
而迭代器失效就是指针指向的空间被销毁了，如果继续使用，就会造成崩溃。

对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：
引起其底层空间容量改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等

例如：

int main()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	v.reserve(10);
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	return 0;
}

迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值即可。，后面的模拟实现会讲解。

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纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。