【C++】-- STL之vector详解
目录
一、vector类
二、vector类成员
1.vector类对象构造
2.vector元素访问符
3.vector迭代器
4.vector模板
5.vector拷贝构造
6.vector容量
（1）vector增容机制
（2）reserve()和resize()
（3）size()
（4）empty()
7.vetor尾插和尾删
8.vector在任意位置插入和删除
（1）插入
（2）删除
9.find()
10.swap()
三、迭代器失效
1.迭代器失效的情况
2.如何解决迭代器失效
一、vector类
vecotr是可以改变大小的数组的序列容器，其特点有：
（1）vector采用连续空间来存储元素，可以使用下标访问vector元素，访问元素和数组一样方便。vector大小可以动态改变，而且会被容器自动处理，这一点数组无法做到。
（2）vector使用动态分配分配数组来存储元素，插入新元素时，vector数组为了增加存储空间，会分配一个新数组，再把所有元素全部移动到这个数组里，代价相对高一些。
（3）vector会分配额外的空间来满足可能的增长，因为分配的存储空间比实际需要的的存储空间更大。vector以动态增长的方式管理存储空间。
（4）vector在访问元素、末尾添加删除元素时很高效，在其他位置插入删除需要挪动元素，效率低。
二、vector类成员
1.vector类对象构造
//构造空的vector
explicit vector (const allocator_type& alloc = allocator_type());
//构造一个vector,有n个元素，每个元素值为val
explicit vector (size_type n, const value_type& val = value_type(),
const allocator_type& alloc = allocator_type());
//构造一个vector,值为InputIterator的first到last之间的元素
template
vector (InputIterator first, InputIterator last,
const allocator_type& alloc = allocator_type());
//使用x拷贝构造一个vector
vector (const vector& x); #include
#include
using namespace std;
int main()
{
vector v;//构造一个没有元素的空容器
vector v1(3, 5);//构造一个有3个元素的容器，每个元素的值都为5
vector v2(v1.begin(),v1.end());//构造一个从v1.begin()到v1.end()顺序及相同值的容器
vector v3(v2);//以与v2相同的顺序及值拷贝构造一个容器
//插入4个元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
return 0;
} 2.vector元素访问符
reference operator[] (size_type n); //可读可写
const_reference operator[] (size_type n) const;//只读vector使用operator[ ]遍历元素，像数组一样：
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
3.vector迭代器
迭代器是一种容器可以统一使用的遍历方式，因此vector也支持使用迭代器遍历
iterator begin(); //可读可写
const_iterator begin() const;//只读
iterator end(); //可读可写
const_iterator end() const; //只读
reverse_iterator rbegin(); //反向迭代器 可读可写
const_reverse_iterator rbegin() const; //反向迭代器 只读
reverse_iterator rbegin(); //反向迭代器 可读可写
const_reverse_iterator rbegin() const; //反向迭代器 只读(1）迭代器
①可读可写
vector::iterator it = v.begin();//可读可写
while (it != v.end())
{
*it += 2;
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl; 
②只读
vector::const_iterator it = v.begin();//只读
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
（2）反向迭代器 （这段代码屏蔽了（1）的迭代器）
①可读可写
vector::reverse_iterator rit = v.rbegin();//可读可写
while (rit != v.rend())
{
*rit += 2;
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl; 
②只读
vector::const_reverse_iterator rit = v.rbegin();//只读
while (rit != v.rend())
{
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl; 
4.vector模板
前面的PrintVector( )只能打印元素为int的vector，如果vector元素类型不是int，而是char或float类型，该如何打印呢？使用模板可以实现，有关模板的详细说明请阅读文章【C++】-- 模板详解
//打印
template//类模板定义
void PrintVector(const vector& v)
{
//指定参数类型
vector::const_iterator it = v.begin();//只读
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
} int main()
{
vector v;//定义一个vector，该vector里面的元素都是int型的
//插入4个int元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
PrintVector(v);
string s1 = "Hello world";
vector v4(s1.begin(), s1.end());
PrintVector(v4);
vector v5;
插入4个float元素
v5.push_back(1.1);
v5.push_back(2.2);
v5.push_back(3.3);
v5.push_back(4.4);
PrintVector(v5);
return 0;
} 
注：如果编译报vector
调试-解决方案调试属性-语言-符合模式-否就可以编译通过了
5.vector拷贝构造
vector v6;
v6.push_back(string("delia"));
vector v7(v6);//用v6拷贝构造v7
PrintVector(v7);
vector v8(v5);//用v5拷贝构造v8
PrintVector(v8); 
6.vector容量
（1）vector增容机制
在VS下执行这段代码：
void test_vector3()
{
size_t sz;
std::vector foo;
sz = foo.capacity();
std::cout << "making foo grow:\n";
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
foo.push_back(i);
if (sz != foo.capacity())
{
sz = foo.capacity();
std::cout << "capacity changed:" << sz << endl;
}
}
}
发现增容的过程是大概按照1.5倍增容的
同样的代码在linux下运行，发现是2倍增容的
因此 ，在不同的编译器下增容机制不同。
（2）reserve()和resize()
void reserve (size_type n);//开辟n个元素空间
void resize (size_type n, value_type val = value_type());//开辟n个元素空间，并将每个元素默认初始化为val如果加上reserve()，那么会提前知道要开多少空间，就提前开好了，避免后面再开空间
void test_vector3()
{
size_t sz;
std::vector foo;
sz = foo.capacity();
foo.reserve(100);
std::cout << "making foo grow:\n";
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
foo.push_back(i);
if (sz != foo.capacity())
{
sz = foo.capacity();
std::cout << "capacity changed:" << sz << endl;
}
}
} 
linux下运行也是同样结果 ，也是提前知道要开100个字节的空间，就提前开好了
监视如下代码发现，reserve()之后，capacity变了，但是size没变；resize()之后，capacity变了，size也变了，且每个元素都被默认赋值为0
vector v1;
v1.reserve(10);
vector v2;
v2.resize(10); 
（3）size()
返回vector元素个数
size_type size() const;求v5的size()
vector v5;
//插入4个元素
v5.push_back(1.1);
v5.push_back(2.2);
v5.push_back(3.3);
v5.push_back(4.4);
cout << v5.size() << endl; 
（4）empty()
判断vector是否为空，为空返回1，不为空返回0
bool empty() const;判断v5是否为空
cout << v5.empty() << endl; 
7.vetor尾插和尾删
void push_back (const value_type& val);//尾插元素
void pop_back();//尾删元素向v5尾插元素和尾删元素
v5.push_back(5.5);
PrintVector(v5);
v5.pop_back();
PrintVector(v5);
8.vector在任意位置插入和删除
（1）插入
iterator insert (iterator position, const value_type& val);//插入val到position位置
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);//将n个val插入到position位置
template
void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);//将值为InputIterator的first到last之间的元素插入到position位置 vector v5;
//插入4个float元素
v5.push_back(1.1);
v5.push_back(2.2);
v5.push_back(3.3);
v5.push_back(4.4);
v5.push_back(5.5);
v5.insert(v5.end(), 6.6);//在v5末尾插入6.6
PrintVector(v5);
v5.insert(v5.begin(), 2,0);//在v5开头插入2个0
PrintVector(v5);
vector v6;
v6.push_back(7.7);
v6.push_back(8.8);
v5.insert(v5.begin(), v6.begin(),v6.end());//在v5开头插入v6
PrintVector(v5); 
（2）删除
iterator erase (iterator position);//删除某一位置元素
iterator erase (iterator first, iterator last);//删除迭代器first和last之间的元素 v5.erase(v5.begin());//删除v5开头元素
PrintVector(v5);
v5.erase(v5.begin(), v5.begin()+2);//从v5开头删除2个元素
PrintVector(v5);
insert()和erase()之后需要挪动元素，时间复杂度为O(N)，效率较低，不推荐用insert()和erase()插入删除元素
9.find()
在迭代器区间内查找元素，find函数实现在algorithm中，可以给所有容器使用，因此要使用find函数，就要include
template
InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);//在InputIterator迭代器first和last区间内查找val元素的位置 注意：迭代器区间是左闭右开，因此能取到第一个位置，但取不到最后一个位置
vector::iterator pos = find(v5.begin(), v5.begin() + 3, 1.1);//在第一个元素和第四个元素（左闭右开，不包含第四个元素）之间查找值为1.1的元素位置
v5.erase(pos);//删除1.1位置的元素，即删除1.1
PrintVector(v5); 
10.swap()
将this指针指向的对象的内容和x进行交换
void swap (vector& x);如：
vector v1;
v1.push_back(20);
v.swap(v1);//交换v和v1的元素
PrintVector(v);
PrintVector(v1);
vector自己实现了swap()，相比较，库里的swap需要3次深拷贝，代价比较高：
template void swap (T& a, T& b);
{
T c(a); a=b; b=c;
} 三、迭代器失效
1.迭代器失效的情况
（1）在v中插入元素1,2,3,4,5后，在3前面插入30
vector v;
//插入6个int元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
//在3的前面插入30
vector::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);//查找3的位置
if (pos != v.end())
{
v.insert(pos, 30);
}
PrintVector(v); 
但是当删除30时，执行如下代码，程序崩了
v.erase(pos);
PrintVector(v);
这是因为先查找3，找到后挪动3的位置及之后的数据，插入30，3已经挪走了，但pos还指向原来的位置，也就是现在30的位置。再erase的时候，pos失效了，因为pos的意义变了，不再指向3了，所以程序崩溃。
（2）如下代码当删除所有偶数时，程序会崩
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
//删除v中所有的偶数
vector::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
v.erase(it);
}
it++;
}
PrintVector(v); 执行过程：end不固定，删除数据后，每次都会去重新拿取，end是最后一个数的下一个位置
而且执行过程中，由于删除数据后，it++了，迭代器的意义变了，所以结果一定不正确。
迭代器失效有两种情况：
（1）pos意义变了，插入数据以后，pos不再指向3，而是指向30，导致erase(pos)没有达到删除3的目的，反而删除的是30
（2）程序可能崩溃，pos变成了野指针
2.如何解决迭代器失效
在使用迭代器之前，对迭代器重新赋值
对于（1）使用迭代器之前，对迭代器重新赋值
vector v;
//插入6个int元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
//在3的前面插入30
vector::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (pos != v.end())
{
v.insert(pos, 30);
}
PrintVector(v);
//使用迭代器之前，对迭代器重新赋值
pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
//然后再使用迭代器
if (pos != v.end())
{
v.erase(pos);
}
PrintVector(v); 
对于（2）每次使用迭代器之前，对迭代器重新赋值，当it为偶数的位置时，删除偶数后，it不用++
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
//删除v中所有的偶数
vector::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
//每次使用迭代器之前，对迭代器重新赋值
it = v.erase(it);//删除偶数后，it不用++
}
else
{
it++;//奇数，it++
}
}
PrintVector(v); 