【C++基金会 04】vector详细解释

根据写博客开始总有一些事情的习惯，加鸡汤文，今天请原谅我记得。

=============================================

今天要写的内容是顺序型容器。首先，标准库定义了三种顺序容器类型：vector，list和deque（双端队列），这篇博客介绍的是vector容器。

首先要知道。vector不是一种数据类型，而是一个类模板，能够用来定义随意多种数据类型。比方说vector<int>是一种数据类型。vector<string>也是一种数据类型。使用vector之前我们要先包括头文件

#include<vector>
using std::vector;

1.vector初始化

vector<T> v1;       //初始化一个为空的vector
vector<T> v2(v1);   //v2是v1的一个副本
vector<T> v3(n,i);  //n个值为i的vector
vector<T> v4(n);    //v4含n个默认初始化值的vector(如int默认0。string默认"")

2.迭代器

每一个标准库容器类型都定义了名为iterator的成员。也就是迭代器。迭代器所指向的类型为vector容器中实际存储的类型，比方

vector<int>iterator iter;

迭代器经常使用于遍历容器。最常见的便是begin和end操作，vector.begin()返回vector中的第一个元素，vector.end()返回末端元素的下一个。

vector<int> ivec;
for(int i = 0; i <= 10; i++)
  ivec.push_back(i);

for(vector<int>::iterator iter = ivec.begin(); iter != ivec.end(); ++iter)
{
  *iter = 0;   //遍历vector，更改值为0
}

须要注意的是，假设有元素加入或者删除，会使迭代器失效，从而须要调整迭代器的值。否则非常可能会导致执行时崩溃。者点非常重要。

3.vector的经常使用操作

加入：须要注意的是加入新元素可能会使迭代器失效，所以程序须要保证迭代器在插入或者push操作后能得到更新。

//加入元素
v.push_back(t);               //在vector尾部加入一个元素t
v.insert(iter,t);            //在迭代器iter所指向的元素前面插入元素t，返回新加入的元素的迭代器
v.insert(iter,n,t);          //在迭代器iter所指向的元素前面插入n个元素t，返回void
v.insert(iter,iter1,iter2);  //在迭代器iter所指向的元素前面插入迭代器[iter1,iter2)之间的元素（左闭右开）。返回void

全部容器类型都支持关系操作符来比較大小，规则是：

//v1和v2长度和全部元素都相等。则v1=v2，否则不等。

//v1长度小于v2，可是v1全部元素和v2 相等，则 v1 < v2。
//v1和v2元素不等，则比較结果取决于第一个不相等的元素。

vector大小的操作：

v.size();      //返回v中元素的个数，返回类型 v::size_type
v.max_size();  //返回v可容纳最多元素个数
v.empty();     //推断是否为空
v.resize(n);   //调整v长度大小，使其能容纳n个元素。假设n<v.size(),则删除多出来的元素，否则加入採用值初始化的元素
v.resize(n,t); //调整v长度大小，使其能容纳n个元素，全部新加入的元素值都为t

vector訪问：

v.back();   //返回v最后一个元素的引用
v.front();  //返回v第一个元素的引用
v[n];       //返回v下标为n的引用
v.at[n];    //返回v下标为n的引用

//返回的是引用，注意和迭代器的差别，迭代器返回的是指针
vector<int> v;
//迭代器
vector<int>::iterator iter = v.begin();
//引用,以下val = val2
vector<int>::reference val = v.front();
vector<int>::reference val2 = *v.begin();

vector删除操作:

v.erase(iter);        //删除iter所指向的元素，返回iter下一个元素
v.erase(iter1,iter2); //删除[iter1,iter2)之间的元素（左闭右开）
v.clear();            //全删，返回void
v.pop_back();         //删除最后一个。返回void

赋值操作：

v1 = v2;                //复制v2到v1
v1.swap(v2);            //交换内容:交换v1和v2之间的元素，速度比v2拷贝到v1快
v1.assign(iter1,iter2); //又一次设置:将[iter1,iter2)之间的元素（左闭右开）拷贝到v中
v1.assign(n,t);         //又一次设置:将v中又一次设置为n个值为t的元素

注意swap不会使迭代器失效。

assign会将vector中全部元素删除，然后再插入新元素。assing能够用于：同样或者不同的容器内，元素类型不同可是相互兼容之间的转换赋值。（比方vector<char*>和list<string>之间的赋值）

vector<char*> v1;
for(int i = 0; i <= 10; i++)
  v1.push_back("dddd");
list<string> list1;
list1.assign(v1.begin(),b1.end());

4.vector容器自增长

首先要明确vector容器的元素在内存中是以连续的方式存放。

想一下假设加入新元素的时候时候已经没有空间来容纳新元素，又不能随便找个地儿来放新元素。所以须要又一次分配vector的存储空间：copy旧元素到新存储空间。插入新元素。删除旧存储空间。

假设vector在每次加入新元素的时候都这么搞一个，那效率何在？所以。显然vector设计的时候也考虑到这方面的问题，作者使用的内存分配策略是：以最小的代价连续存储元素。

用通俗大大白话来讲，就是每次分配的时候会比你当前所须要的空间多一些，当已经分配的空间使用完后才会开辟新的空间。

首先来看一下capacity和reserve操作：

v.size();     //返回vector中元素的个数
v.capacity(); //返回vector可以存储的元素总数
v.reserve(n); //手动设置vector容器应该预留n个元素的空间

举一个简单的样例来说明他们之间的关系：

vector<int> v;
cout<<"vector size:"<<v.size()<<endl;        //输出0
cout<<"vector capacity:"<<v.capacity()<<endl;//输出0

//加入24个元素
for(int i = 0; i < 24; i++)
  v.push_back(i);

cout<<"vector size:"<<v.size()<<endl;        //输出24
cout<<"vector capacity:"<<v.capacity()<<endl;//输出32

明确了吧。capacity总是要大于或等于size的。至于为什么是32？由于每当vector不得不分配新的存储空间时，会以加倍当前容量 的分配策略来又一次分配。比方你加入1个元素。size为1，capacity也为1，然后再加入，capacity 乘2，然后再加入再乘2。例如以下：

//加入的时候size和capacity的关系：
//v.size() —— v.capacity()
        0  -  0
        1  -  1
        2  -  2
        3  -  4
        4  -  4
        5  -  8
        9  -  16
        以此类推...

或者我们能够自己设置预留空间，改动上面的样例：

vector<int> v;
v.reserve(50);
cout<<"vector size:"<<v.size()<<endl;        //输出0
cout<<"vector capacity:"<<v.capacity()<<endl;//输出50
//加入50个元素
for(int i = 0; i < 50; i++)
  v.push_back(i);
//再多加入一个
v.push_back(51);
cout<<"vector size:"<<v.size()<<endl;        //输出51
cout<<"vector capacity:"<<v.capacity()<<endl;//输出100

5.容器优缺点：

vector：长处：高速随机訪问。

缺点：在容器任何位置插入或删除，比在容器尾部插入或删除，开销大。

list：是不连续存储的，长处：在容器中不论什么位置高效的插入和删除元素。

缺点：不支持随机訪问。訪问元素须要遍历其它元素。

deuqe ：拥有更复杂的数据结构。长处：从容器两端插入和删除都非常快，支持高效随机訪问。缺点：在中间插入或删除效率非常低。

6.推断选择哪种容器：

（1）须要高效随机訪问元素，则使用vector或者deque。

（2）须要高效在容器中间位置插入或者删除元素，则使用list。

（3）若不是在中间位置插入，而是容器首部或者尾部插入，则使用deque。

（4）若既须要高效随机訪问又须要高效中间插入，则能够将元素加入到list中然后排序啥的。再拷贝到vector中。

=========================================

再不睡觉就作死了。。

转载请注明出处：http://blog.csdn.net/shun_fzll/article/details/37917133

版权声明：本文博客原创文章，博客，未经同意，不得转载。