C++(15)——vector
在前几篇针对于
进行介绍的文章中提到了，对于，可以将其看作是一个字符数组。对于本篇文章的主题
，可以将其看作数据结构中的顺序表，其大体的特点如下：
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。
在简单了解了关于的特性后，下面将给出的相关函数，以及部分函数的使用方法
1.constructor——构造函数：
对于中的构造函数的种类如下：
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
在使用的相关函数之前，需要包含头文件，即：
#include1.1 vector() ：
对于的无参构造较为简单，这里只给出相应的代码，不做过多解释：
int main()
{
vector v; //无参构造
return 0;
}
1.2 vector（size_type n, const value_type& val = value_type() ：
使用方法如下：
int main()
{
vector v(10, 1);
return 0;
} 对于，可以像一样通过不同的方式来对内容进行访问，例如：
int main()
{
vector v1(10, 1);
for (size_t i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1[i];
}
return 0;
} 运行结果如下：
此外，在中同样可以使用迭代器对内容进行访问，这一部分内容将在下面介绍迭代器的部分统一给出。
1.3 vector (InputIterator first, InputIterator last)：
函数的构造是利用迭代器进行构造的。例如，假设用上文中的
，来构建一个新的
，方法如下：
vector v2(v1.begin(), v1.end());
for (size_t i = 0; i < v2.size(); i++)
{
cout << v2[i] << ' ';
} 运行结果如下：
1.4 vector (const vector& x)：
拷贝构造函数，具体使用如下：
int main()
{
vector v1(10, 1);
vector v2(v1.begin(), v1.end());
vector v3(v2);
cout << endl << "vector v3:";
for (auto ch : v3)
{
cout << ch << ' ';
}
return 0;
} 运行结果如下：
2. iterator——迭代器：
上图展示了中不同的迭代器，其具体使用方法如下：
2.1 begin()、end():
int main()
{
vector v1(10, 1);
vector::iterator it1 = v1.begin();
while(it1 != v1.end())
{
cout << *it1 << ' ';
it1++;
}
return 0;
} 运行结果如下：
2.2 rbegin()、rend()：
为了更好的演示
函数的作用，此处先引入一个新的函数
_
，其作用可以看作顺序表中的尾插。使用_函数向中插入
五个元素，即：
vector v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
v1.push_back(5); 通过反向迭代器对其进行访问，运行结果如下：
int main()
{
vector v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
v1.push_back(5);
vector::iterator it1 = v1.begin();
while (it2 != v1.rend())
{
cout << *it2 << ' ';
it2++;
}
return 0;
} 运行结果如下：
2.3 cbegin()、cend():
函数主要是针对于非
对象，而
是针对于对象。
对于二者的差距，表现为是否可以修改迭代器指向的内容，例如，对于非对象：
vector v1(10, 1);
vector::iterator it1 = v1.begin();
while(it1 != v1.end())
{
(*it1)++;
cout << *it1 << ' ';
it1++;
} 代码运行结果如下：
对于一个对象，即：
const vector v2(10, 1);
vector::const_iterator it2 = v2.cbegin();
while(it2 != v2.cend())
{
(*it2)++;
cout << *it2 << ' ';
it2++;
} 此时编译器会报错，错误内容如下：
3.capacity——容量操作：
3.1 capacity():
用于检测容器的容量以及内容长度，具体使用方法如下：
vector v(10,1);
cout<<"v.capacity= " << v.capacity() << endl;
cout<<"v.size= " << v.size() << endl; 运行结果如下：
对于
和
虽然都可以达到改变容量的效果，但是却又一定的差别
对于，假设需要将函数扩容到
，即
，如果
，则改变容器的
，不会改变
。并且不会影响容器中的内容例如：
vector v(10,1);
cout<<"扩容前:"<<"v.capacity= " << v.capacity() << endl;
cout<<"扩容前:"<<"v.size= " << v.size() << endl;
v.reserve(100);
cout<<"扩容后：" << v.capacity() << endl;
cout<<"扩容后:" << v.size() << endl; 运行结果如下：
当
时，
函数对，，容器中的内容均不会产生影响，例如：
vector v(10,1);
cout<<"缩容前:"<<"v.capacity= " << v.capacity() << endl;
cout<<"缩容前:"<<"v.size= " << v.size() << endl;
cout << "内容：";
for (auto ch : v)
{
cout << ch << ' ';
}
cout << endl;
v.reserve(5);
cout<<"缩容后：" << v.capacity() << endl;
cout<<"缩容后:" << v.size() << endl;
cout << "内容";
for (auto ch : v)
{
cout << ch << ' ';
}
运行结果如下：
3.2 resize():
对于
，假如
，
函数并不会影响容器的，但是会影响容器中的内容，以及容器的。为了方便演示，使用_创建以下容器：
vector v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
v1.push_back(5);
v1.push_back(6);
v1.push_back(7);
v1.push_back(8);
v1.push_back(9);
v1.push_back(10); 对其使用函数，代码如下：
cout << "缩容前:" << "v.capacity= " << v1.capacity() << endl;
cout << "缩容前:" << "v.size= " << v1.size() << endl;
cout << "内容：";
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << ' ';
}
cout << endl;
v1.resize(5);
cout << "缩容后：" << v1.capacity() << endl;
cout << "缩容后:" << v1.size() << endl;
cout << "内容";
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << ' ';
}代码运行结果如下：
当时，会通过向容器的末端插入元素的方式来达到扩容的目的，并且会同时改变容器的和。并且，如果不人为给出扩容时插入的元素，则默认插入
，否则插入给出的元素，例如：
cout << "缩容前:" << "v.capacity= " << v1.capacity() << endl;
cout << "缩容前:" << "v.size= " << v1.size() << endl;
cout << "内容：";
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << ' ';
}
cout << endl;
//默认插入0
v1.resize(15);
cout << "缩容后：" << v1.capacity() << endl;
cout << "缩容后:" << v1.size() << endl;
cout << "内容";
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << ' ';
}代码运行结果如下：
如果给定末端插入元素
，即：
cout << "缩容前:" << "v.capacity= " << v1.capacity() << endl;
cout << "缩容前:" << "v.size= " << v1.size() << endl;
cout << "内容：";
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << ' ';
}
cout << endl;
v1.resize(15,1);
cout << "缩容后：" << v1.capacity() << endl;
cout << "缩容后:" << v1.size() << endl;
cout << "内容";
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << ' ';
}代码运行结果如下：
