STL vector 使用方法简介 (三)

示例程序:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;

int main()
{
    // create empty vector for strings
    vector<string> sentence;

    // reserve memory for five elements to avoid reallocation
    sentence.reserve(5);

    // append some elements
    sentence.push_back("UESTC");
    sentence.push_back("EE");
    sentence.push_back("Coder");
    sentence.push_back("is ");
    sentence.push_back("not professional!!");

    // print elements separated with spaces
    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));
    cout<<endl;
    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout,"\n"));
    cout << endl;

    // print ``technical data''
    cout << "  max_size(): " << sentence.max_size() << endl;
    cout << "  size():     " << sentence.size()     << endl;
    cout << "  capacity(): " << sentence.capacity() << endl;

    // swap second and fourth element
    swap (sentence[1], sentence[3]);
    cout<<endl;
    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));


    // insert element "right?" before element "not professional!!"
    sentence.insert (find(sentence.begin(),sentence.end(),"not professional!!"),"right?");
    cout<<endl;
    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));

    // assign "!" to the last element
    sentence.back() = "!"; //so the

    // print elements separated with spaces
    cout<<endl;
    copy (sentence.begin(), sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));
    cout << endl;

    // print ``technical data'' again
    cout << "  max_size(): " << sentence.max_size() << endl;
    cout << "  size():     " << sentence.size()     << endl;
    cout << "  capacity(): " << sentence.capacity() << endl;
}
/**********************************************
运行结果:
UESTC EE Coder is  not professional!!
UESTC
EE
Coder
is
not professional!!

  max_size(): 1073741823
  size():     5
  capacity(): 5

UESTC is  Coder EE not professional!!
UESTC is  Coder EE right? not professional!!
UESTC is  Coder EE right? !
  max_size(): 1073741823
  size():     6
  capacity(): 10

Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.930 s
Press any key to continue.

*****************************************/

Vector成员函数

函数

表述

c.assign(beg,end)

c.assign(n,elem)

[beg; end)区间中的数据赋值给c。

将n个elem的拷贝赋值给c。

c.at(idx)

传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range

c.back()

传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。

c.begin()

传回迭代器重的可一个数据。

c.capacity()

返回容器中数据个数。

c.clear()

移除容器中所有数据。

c.empty()

判断容器是否为空。

c.end()

指向迭代器中的最后一个数据地址。

c.erase(pos)

c.erase(beg,end)

删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。

删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置

c.front()

传回第一个数据。

get_allocator

使用构造函数返回一个拷贝。

c.insert(pos,elem)

c.insert(pos,n,elem)

c.insert(pos,beg,end)

pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置。

pos位置插入n个elem数据。无返回值。

pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。

c.max_size()

返回容器中最大数据的数量。

c.pop_back()

删除最后一个数据。

c.push_back(elem)

在尾部加入一个数据。

c.rbegin()

传回一个逆向队列的第一个数据。

c.rend()

传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。

c.resize(num)

重新指定队列的长度。

c.reserve()

保留适当的容量。

c.size()

返回容器中实际数据的个数。

c1.swap(c2)

swap(c1,c2)

c1c2元素互换。

同上操作。

vector<Elem> c

vector <Elem> c1(c2)

vector <Elem> c(n)

vector <Elem> c(n, elem)

vector <Elem> c(beg,end)

c.~ vector <Elem>()

创建一个空的vector

复制一个vector

创建一个vector,含有n个数据,数据均已缺省构造产生

创建一个含有n个elem拷贝的vector

创建一个以[beg;end)区间的vector

销毁所有数据,释放内存。

 

Vector操作

函数

描述

operator[]

返回容器中指定位置的一个引用。


第一部分 使用入门

vector可用于代替C中的数组,或者MFC中的CArray, 应该多用vector,因为它的效率更高,而且具备很好的异常安全性。而且vectorSTL推荐使用的默认容器,除非你知道你有特殊需要,使用vector不能满足你的需求,例如需要容器在headtail高效的插入和删除,或者在任何位置高效的删除和插入操作,那么你可能使用deque或者list更加合适。

vector是连续内存容器,换句话说,标准要求所有标准库实现的时候,vector中的元素的内存必须是连续的。所以对于插入和删除的时间复杂度是很高的,因为删除或者插入的时候,需要元素的移动,即元素复制拷贝。

vector的内部实现一般需要用到placement new ,所以效率很高,因为很多的时候,只要我们是使用得到,就可以省去很多的内存分配开销。而且vector的使用,元素可以没有默认的构造函数,但是需要拷贝构造函数的存在,这是使用CArray所无法实现的。

使用原则:

1,尽量使用vector代替C风格的数组或者CArray

2,尽量使用算法代替手工写的循环;

3,尽量使用vector本身的函数代替其他泛型算法;

 

1,填充vector

例如我们有数组 int v1[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

初始化方式1:

vector<int> v2(10); //初始化size为10可以避免数组动态增长的时候不断的分配内存

//v2.reserve(10);//同上,只要使用其中一个就可以了

for( int i=0; i<10; i++ )

{

       v2.push_back(v1[i]);//增加一个元素

}

 

初始化方式2

vector<int> v3(v1,v1+10);//原始数组的元素指针可以作为迭代器来使用

 

初始化方式3

vector<int> v4;

v4.reserve(10);

v4.insert(v4.begin(), v1, v1+10);

 

初始化方式4:

vector<int> v5(10);

copy(v5.begin(), v1, v1+10);

原始数组的元素指针可以作为迭代器来使用。

 

原则:尽量使用reserve来减少不必要的内存分配次数。

原则:尽量使用empty而不是size()==0 来判断容器是否为空

 

 

有可能我们需要在vector中插入相应的元素

vector<int>::iterator i = find( v1.begin(), v1.end(), 3);

if( i !=  v1.end() )

{

       v1.insert( i, 6 );

}

 

2,遍历vector

例如有vector<int> v1;

void  print( int  i)

{

       cout << i << endl;

}

方式1

for( int i=0; i<v1.size(); i++ )

{

       print(v1[i]);

}

这种方式是我们最熟悉的,但是不够好,写起来不够简洁。而且对于没有随机迭代器的其他容器来说,这样做是办不到的。

 

方式2

typedef  vector<int>:: iterator   VIntIterator;

VIntIterator  end = v1.begin();

for( VIntIterator  i=v1.begin(); i != end;  ++i )

{

     print( *i );

}

注意:先计算end有好处,因为不必要每次去重复计算end,vectorend()不是常数时间的,所以先缓存下来能提高效率。写算法的时候尽量使用!=比较迭代器,因为<对于很多非随机迭代器没有这个操作符。

但是这种方式也写起来比较繁琐。

方式3

for_each( v1.begin(),  v1.end(),  print );

使用算法写起来简单多了。

 

使用算法的时候,可以使用函数对象,例如

class OutPut

{

public:

       void operator ()( double  i )

       {

              std::cout <<  i;

}

}

for_each( v1.begin(), v1.end(), OutPut );

3vector中的删除

删除指定元素

vector<double>  v1;

//….初始化代码

vector<double>:: iterator  i = find( v1.begin(), v1.end(), 3 );

if(  i != v1.end() )

{

       v1.erase(i);

}

这样就真的删除了么指定的元素了么?没有。其实只是内部的元素作了移动,vector的删除的时间复杂度是很高的。所以选择容器的时候,如果需要频繁在中间插入和删除元素,那选择vector就会影响效率了。

注意:插入或者删除操作会使得迭代器失效。

 

原则:使用erase-remove惯用法删除元素

v1.erase( remove(v1.begin(), v1.end(), 3.0),  v1.end() );

 

4vector是否为空

在判断容器是否为空的时候,使用empty()来代替size()是否为了0的检查方式,因为empty更加高效时间复杂度是常数时间的,size()时间复杂度不是常数时间的。

原则:使用empty判断标准容器是否为空

 

5vector中的查找

原则:尽量使用标准容器自带的算法代替公共算法。

但是vector中并没有多少自己的算法,倒是list中有remove ,remove_if,sort,reverse等算法。

find

find_if

 

6,使用交换技巧来修正过剩的容量

vector<int> v1;

//…初始化v1

//…删除v1中所有的元素

但是这个时候v1的内存容量并不是0,还是很大的一块内存没有释放,如果想清空

v1.reserve(0);到不到目标,因为reserve只能扩大内存容量,并不能减小。

 

vector<int> v2;

v2.swap(v1);

这个时候就是真的将之内存容量降到最低了。

 


   

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