vector的总结

目录

1.什么是vector

2.vector的使用

2.1 vector构造函数

2.2 赋值运算符的重载

2.3 迭代器的使用

 正向迭代器使用

反向迭代器的使用

 vector容量函数

3.vector元素访问函数

3.1 operator[]

​编辑

3.2 at

3.3 front()

 3.4 back

4.vector增删查改

4.1 push back  尾插

4.2 pop  back  头插

4.3  assign()   替换函数

4.4 insert  插入元素

4.4.1. 插入单个元素:

4.4.2. 插入多个相同元素:

 4.4.3. 插入范围内的元素:

4.5  erase()  删除元素 

 4.5.1.移除单个元素:

4.5.2  移除一段元素

4.5 swap() 交换函数

4.6 clear 清空


    种一棵树最好的时间是10年前,其次是现在!加油学啊!

vector的总结_第1张图片

1.什么是vector

在C++中,std::vector是标准模板库(STL)中的一种动态数组容器,它可以存储任意类型的元素,并且能够自动调整大小。std::vector提供了许多方便的成员函数,使得对数组的操作更加简单和高效。 相当于数据结构中的顺序表

下面是一个使用std::vector的简单示例:三种遍历方法

#include
#include
using namespace std;


void test_vector1()
{
	vector v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);


	//数组下标
	for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//范围for
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//迭代器
	vector::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
}


int main()
{
    test_vector1();

	return 0;
}

2.vector的使用

2.1 vector构造函数

explicit vector (const allocator_type& alloc = allocator_type());	
//构造一个空容器,不包含任何元素。
explicit vector (size_type n, const value_type& val = value_type(),
                 const allocator_type& alloc = allocator_type());
//构造一个包含n 个元素的容器。每个元素都是val的副本。	
template 
         vector (InputIterator first, InputIterator last,
                 const allocator_type& alloc = allocator_type());
//构造一个包含与范围[first,last)一样多的元素的容器,其中每个元素均从该范围内的相应元素按相同的顺序构造。
vector (const vector& x);//构造一个容器,其中包含x中每个元素的副本(按相同顺序)。

例子 

#include 
#include 
using namespace std;
int main ()
{
  //构造函数的使用顺序与上述相同:
  vector first;                                // 默认构造
  vector second (4,100);                       // 初始化四个值为 100 的整数
  vector third (second.begin(),second.end());  // 使用迭代器的拷贝
  vector fourth (third);                       // 拷贝构造

  
  return 0;
}

2.2 赋值运算符的重载

vector& operator= (const vector& x);

该运算符重载函数使得两个 std::vector 对象的内容相同,但是它们是独立的,修改一个对象不会影响另一个对象。

std::vector vec1 = {1, 2, 3, 4};
std::vector vec2 = {5, 6, 7};

vec1 = vec2; // 将 vec2 的内容赋值给 vec1

在上面的示例中,vec1 的内容将变成 {5, 6, 7},与 vec2 相同。vec2 本身不受影响。

2.3 迭代器的使用

iterator begin():: 返回一个指向 std::vector 容器中第一个元素的可修改迭代器。通过这个迭代器,可以对容器中的元素进行修改。


const_iterator begin() const:: 返回一个指向 std::vector 容器中第一个元素的常量迭代器。通过这个迭代器,可以遍历容器中的元素,但不能对容器中的元素进行修改。

 正向迭代器使用
#include
#include
using namespace std;


void test_vector1()
{
	vector v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	vector::iterator it = v.begin();
	while(it!=v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

}

int main()
{
	test_vector1();
}

reverse_iterator rbegin():: 返回一个指向 std::vector 容器中最后一个元素的可修改逆向迭代器。逆向迭代器是一种特殊的迭代器,它可以从容器的末尾向前遍历元素。


const_reverse_iterator rbegin() const:: 返回一个指向 std::vector 容器中最后一个元素的常量逆向迭代器。通过这个逆向迭代器,可以从容器的末尾向前遍历元素,但不能对容器中的元素进行修改

反向迭代器的使用
#include
#include
using namespace std;


void test_vector1()
{
	vector v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	vector::reverse_iterator rit = v.rbegin();
	//auto rit =v.rbegin();    也可以这么写
	while(rit!=v.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		rit++;
	}
	cout << endl;

}

int main()
{
	test_vector1();
}
cbegin(): 返回指向 std::vector 容器中第一个元素的常量迭代器。
cend(): 返回指向 std::vector 容器中最后一个元素之后位置的常量迭代器。
crbegin(): 返回指向 std::vector 容器中最后一个元素的常量逆向迭代器。
crend(): 返回指向 std::vector 容器中第一个元素之前位置的常量逆向迭代器。
 vector容量函数
容量空间
接口说明
size
获取数据个数
capacity
获取容量大小
empty
判断是否为空
resize
改变vectorsize
reverse
改变vectorcapacity

例子

#include
#include
using namespace std;


int main() {
   vector myVector = { 1, 2, 3, 4, 5 };

   cout << "Size: " << myVector.size() << endl;
    cout << "Max Size: " << myVector.max_size() <

vector的总结_第2张图片

注意:capacity() 和 size() 的区别在于,capacity() 表示在不重新分配内存的情况下 std::vector 可以容纳的最大元素个数,而 size() 表示实际存储在 std::vector 中的元素个数

3.vector元素访问函数


3.1 operator[]

reference operator[] (size_type n);

reference operator[] (size_type n): 这个重载用于访问 std::vector 中指定索引位置 n 处的元素,并返回该元素的引用。通过此重载,可以对元素进行读取和修改操作。如果 n 超出了有效的索引范围(即小于 0 或大于等于 size()),行为将是未定义的(Undefined Behavior)。

#include
#include
using namespace std;


int main()
{
    vector v = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 修改元素
    v[0] = 10; // 将索引 1 处的元素修改为 10

    cout <<  v[0] << endl;
   
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

}

vector的总结_第3张图片

3.2 at

 reference at (size_type n);

reference at (size_type n): 这个重载用于访问 std::vector 中指定索引位置 n 处的元素,并返回该元素的引用。通过此重载,可以对元素进行读取和修改操作。如果 n 超出了有效的索引范围(即小于 0 或大于等于 size()),at 函数会抛出 std::out_of_range 异常,以保证程序的健壮性。

#include
#include
using namespace std;


int main()
{
    vector v = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 修改元素
    v.at(1) = 10; // 将索引 2 处的元素修改为 10

    cout <<  v[1] << endl;
   
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

}

vector的总结_第4张图片

3.3 front()

reference front();

reference front(): 这个重载用于访问 std::vector 容器中的第一个元素,并返回该元素的引用。通过此重载,可以对元素进行读取和修改操作。

#include
#include
using namespace std;


int main()
{
    vector v = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 修改元素
    v.front() = 10; // 将索引 1 处的元素修改为 10

    cout << "First element: "<<  v[0] << endl;
   
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

}

vector的总结_第5张图片

 3.4 back

reference back();

reference back(): 这个重载用于访问 std::vector 容器中的最后一个元素,并返回该元素的引用。通过此重载,可以对元素进行读取和修改操作。

#include
#include
using namespace std;


int main()
{
    vector v = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 修改元素
    v.back() = 10; // 将索引 1 处的元素修改为 10

    cout << "Last element: "<<  v[4] << endl;
   
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

}

vector的总结_第6张图片

4.vector增删查改

4.1 push back  尾插

void push_back (const value_type& val);

vector 的 push_back 函数用于向容器的末尾添加一个新元素。它接受一个引用参数 const value_type& val,表示要添加的新元素的值。

其中,value_type 是 std::vector 中元素的类型,通常是模板参数中指定的类型。const 表示在函数中不会修改传入的值。

#include
#include
using namespace std;


int main()
{
    vector v;

    v.push_back(1);
    v.push_back(3);
    v.push_back(5);
    v.push_back(7);

   
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

}

vector的总结_第7张图片

4.2 pop  back  头插

void pop_back();

vector 的 pop_back 函数用于从容器的末尾移除一个元素。它没有参数,直接从容器的末尾删除最后一个元素。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1,3,5,7};

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    v.pop_back( );

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

}

 vector的总结_第8张图片

4.3  assign()   替换函数

vector 提供了两种重载的 assign 函数,用于替换vector 中的内容:

template void assign (InputIterator first, InputIterator last);:

这个重载模板函数接受一对迭代器 first 和 last 作为参数,它们表示一个范围。assign 函数将容器的内容替换为指定范围中的元素。


这个重载函数可以接受任何类型的迭代器,例如指针,普通迭代器或者 const 迭代器等。只要指定的范围是有效的,assign 函数就会将容器的内容替换为该范围内的元素。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2 , 3 , 4 , 5};

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用 assign 重载函数替换容器内容为一组元素
   vector a = { 10, 20, 30, 40, 50 };

    v.assign(a.begin(), a.end());
 
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

 vector的总结_第9张图片

void assign (size_type n, const value_type& val);:

这个重载函数接受一个整数 n 和一个值 val 作为参数,将容器的内容替换为 n 个 val 值。
n 表示新容器应该包含多少个 val 值,容器的大小将设置为 n,原来的元素都将被替换。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2 , 3 , 4 , 5};

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用 assign 重载函数替换容器内容为一组元素
  

    v.assign(5, 10);  //5是个数,10是里面的数字 ,5个10 
 
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

vector的总结_第10张图片

4.4 insert  插入元素

iterator insert (iterator position, const value_type& val);
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);
template void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

vector 的 insert 函数用于在指定位置插入一个或多个元素。

4.4.1. 插入单个元素


这个版本的 insert 函数在 position 位置之前插入一个元素,并返回指向插入元素的迭代器。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2 , 3 , 4 , 5};

    vector::iterator it = v.begin() + 1; //第二个位置
    v.insert(it, 10);   // 第二个位置插入10 , 1 10 2 3 4 5
  
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

 vector的总结_第11张图片

4.4.2. 插入多个相同元素:

这个版本的 insert 函数在 position 位置之前插入 n 个值为 val 的元素。 

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2 , 3 , 4 , 5};

    vector::iterator it = v.begin() + 1; //第二个位置
    v.insert(it,3, 10);   // 第二个位置插入10 , 1 10 10 10 2 3 4 5
  
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

vector的总结_第12张图片

 4.4.3. 插入范围内的元素:


这个版本的 insert 函数在 position 位置之前插入从 first 到 last 区间内的元素。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
    vector a = {6, 7, 8, 9, 10};

    vector::iterator it = v.begin() + 1; //第二个位置
    v.insert(it, a.begin(), a.end());
  
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

vector的总结_第13张图片

4.5  erase()  删除元素 

iterator erase (iterator position);
iterator erase (iterator first, iterator last);

vector 的 erase 函数用于从容器中移除一个或一段元素

 4.5.1.移除单个元素:

这个版本的 erase 函数移除由 position 指向的元素,并返回指向下一个元素的迭代器。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
  

    vector::iterator it = v.begin() + 1; //第二个位置
    v.erase(it);
  
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

vector的总结_第14张图片

4.5.2  移除一段元素

这个版本的 erase 函数移除从 first 到 last 区间内的元素,并返回指向下一个元素的迭代器。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
  
    vector::iterator it1 = v.begin() + 1; //第二个位置

    vector::iterator it2 = v.begin() + 4; //第三个位置

    //删除是左闭右开区间  ,  [2,5)     1  5 

    v.erase(it1,it2);
  
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;

}

 vector的总结_第15张图片

 注意区间问题,左闭右开

4.5 swap() 交换函数

void swap (vector& x);

std::vector 的 swap 函数用于交换两个顺序表的内容。它将当前顺序表和参数顺序表 x 的内容进行交换。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector a = {1, 2, 3, 4, 5};
    vector b = { 6, 7, 8, 9, 10};

    cout << "交换前:" << endl;

    for (auto e : a)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;   
    

    for (auto e : b)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    a.swap(b);

    cout << "交换后:" << endl;

    for (auto e : a)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;


    for (auto e : b)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;

}

vector的总结_第16张图片

4.6 clear 清空

void clear();

clear 函数用于清空 std::vector 中的所有元素,使其变为空顺序表。

#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    vector a = {1, 2, 3, 4, 5};
 

    cout << "clear前:" << endl;

    for (auto e : a)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;   
    

    a.clear();

    cout << "clear后:" << endl;

    for (auto e : a)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;

}

vector的总结_第17张图片

4.7迭代器失效问题

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构,其底层实际就是一个指针,或者是对指针进行了封装,比如:vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效,实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了,而使用一块已经被释放的空间,造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器,程序可能会崩溃)。
对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有:
1. 会引起其底层空间改变的操作,都有可能是迭代器失效,比如:resize、reserve、insert、assign、push_back等。

2. 指定位置元素的删除操作–erase

删除vector中任意位置上元素时,vs就认为该位置迭代器失效了。

3. 与vector类似,string在插入+扩容操作+erase之后,迭代器也会失效

迭代器失效解决办法:在使用前,对迭代器重新赋值即可。


本文借鉴了下面的文章,有兴趣可以去这里看,谢谢大家
原文链接:https://blog.csdn.net/kingxzq/article/details/132078597

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