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C++ vector的基本使用(待补全)

news 2025/7/10 1:42:10

std::vector 是C++标准模板库(STL)中的一个非常重要的容器类，它提供了一种动态数组的功能。能够存储相同类型的元素序列，并且可以自动管理存储空间的大小，以适应序列大小变化，处理元素集合的时候很灵活

1. vector的定义

构造函数声明	接口说明
vector();	无参构造
vector( size_t 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

代码如下

#include<iostream>
#include<vector>
//using namespace std;
using std::vector;
using namespace std;
int main()
{vector<int> v1;for (size_t i = 0; i < v1.size(); i++){cout << v1[i] << "  ";}cout << endl;vector<int> v2(10);vector<int> v3(10, 6);for (size_t i = 0; i < v2.size(); i++){cout << v2[i] << "," << v3[i] << "    ";}cout << endl;vector<int> v4(v2);for (size_t i = 0; i < v4.size(); i++){cout << v4[i] << "  ";}cout << endl;vector<int> v5(v3.begin(), v3.begin() + 2);for (size_t i = 0; i < v5.size(); i++){cout << v5[i] << "  ";}cout << endl;
}

其中v1是无参默认构造， v2是利用了缺省值全初始化为0，v3是初始化n个 6，v4是用v2进行拷贝构造，v5则是利用迭代器进行构造

输出结果如下

2. 迭代器iterator的使用

iterator的使用	接口说明
begin+end	获取第一个位置数据的iterator/const_iterator,获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin+rend	获取最后一个数据位置的reverse_iterator,获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator

如下图所示

使用代码如下

#include<iostream>
#include<vector>
//using namespace std;
using namespace std;
int main()
{vector<int> v(10,6);v.push_back(1);//vector<int>::iterator it = v.begin();auto it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << "  ";it++;}cout << endl;vector<int>::reverse_iterator iv = v.rbegin();while (iv != v.rend()){cout << *iv << "  ";iv++;}cout << endl;
}

输出结果如下

使用iterator不可以vector::iterator it = v.begin(); 因为vector是一个模板类需要指定其存储元素的类型。直接写没指定vector具体类型，编译器不知道就会报错(比如可能是vector<double>,vector<int>等)。当然也可以直接用auto自动识别。

3. vector空间增长问题

成员函数	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vector的元素个数(size)
reserve	改变vector的容量(capacity)

(1). size与capacity

用以下代码验证vector动态增长

#include<iostream>
#include<vector>
//using namespace std;
using namespace std;
int main()
{vector<int> v;size_t sz = v.capacity();cout << "容量为：" << sz << endl;cout << "元素个数：" << v.size() << endl;for (int i = 0; i < 100; i++){v.push_back(i);if (sz != v.capacity()){sz = v.capacity();cout << "当前容量：" << sz << endl;cout << "当前元素个数：" << v.size() << endl;}}
}

输出结果为下图

通过上图我们不难发现，在vs中运行每次增长1.5倍，向上取整

而g++下运行每次增长2倍，并不是所有的vector增容都是增长1.5倍或2倍的。具体增长是多少是看具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。

(2). empty与resize与reserve

reserve只负责开辟空间，如果确定要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。只影响capacity(),不影响size()

resize在开空间时还会进行初始化，会影响capacity()还会影响size()

如以下代码

#include<iostream>
#include<vector>
//using namespace std;
using namespace std;
int main()
{vector<int> v1;size_t sz = v1.capacity();cout << "v1容量为：" << sz << endl;cout << "v1元素个数：" << v1.size() << endl;if(v1.empty()){v1.reserve(100);}for (int i = 0; i < 100; i++){v1.push_back(i);if (sz != v1.capacity()){sz = v1.capacity();cout << "v1当前容量：" << sz << endl;cout << "v1当前元素个数：" << v1.size() << endl;}}vector<int> v2;cout << "v2容量为：" << v2.capacity() << endl;cout << "v2元素个数：" << v2.size() << endl;v2.resize(10);cout << "v2当前容量为：" << v2.capacity() << endl;cout << "v2当前元素个数为：" << v2.size() << endl;for (int i = 0; i < v2.size(); i++){cout << v2[i] << "  ";}cout << endl;vector<int> v3;cout << "v3容量为：" << v3.capacity() << endl;cout << "v3元素个数：" << v3.size() << endl;v3.resize(10, 3);cout << "v3当前容量为：" << v3.capacity() << endl;cout << "v3当前元素个数为：" << v3.size() << endl;for (int i = 0; i < v3.size(); i++){cout << v3[i] << "  ";}cout << endl;
}

输出结果为下图所示

可以验证我们以上说法

4. vector的增删查改

vector的元素操作	接口说明
push_back	尾插
pop_back	尾删
find	查找(算法模块实现，不是vector成员接口)
insert	在position(指定坐标)之前插入val
erase	删除position(指定坐标)位置的数据
swap	交换两个vector的数据空间
operator[]	重载运算符，使其能像数组一样访问

//#include<iostream>
//#include<vector>
using namespace std;
//using std::vector;
//using namespace std;
//int main()
//{
//   vector<int> v1;
//   for (size_t i = 0; i < v1.size(); i++)
//   {
//       cout << v1[i] << " ";
//   }
//   cout << endl;
//   vector<int> v2(10);
//   vector<int> v3(10, 6);
//   for (size_t i = 0; i < v2.size(); i++)
//   {
//       cout << v2[i] << "," << v3[i] << " ";
//   }
//   cout << endl;
//   vector<int> v4(v2);
//   for (size_t i = 0; i < v4.size(); i++)
//   {
//       cout << v4[i] << " ";
//   }
//   cout << endl;
//
//   vector<int> v5(v3.begin(), v3.begin() + 2);
//   for (size_t i = 0; i < v5.size(); i++)
//   {
//       cout << v5[i] << " ";
//   }
//   cout << endl;
//}

//#include<iostream>
//#include<vector>
using namespace std;
//using namespace std;
//int main()
//{
//   vector<int> v(10,6);
//   v.push_back(1);
//   //vector<int>::iterator it = v.begin();
//   auto it = v.begin();
//   while (it != v.end())
//   {
//       cout << *it << " ";
//       it++;
//   }
//   cout << endl;
//   vector<int>::reverse_iterator iv = v.rbegin();
//   while (iv != v.rend())
//   {
//       cout << *iv << " ";
//       iv++;
//   }
//   cout << endl;
//}

//#include<iostream>
//#include<vector>
using namespace std;
//using namespace std;
//int main()
//{
//   vector<int> v;
//   size_t sz = v.capacity();
//   cout << "容量为：" << sz << endl;
//   cout << "元素个数：" << v.size() << endl;
//   for (int i = 0; i < 100; i++)
//   {
//       v.push_back(i);
//       if (sz != v.capacity())
//       {
//           sz = v.capacity();
//           cout << "当前容量：" << sz << endl;
//           cout << "当前元素个数：" << v.size() << endl;
//       }
//   }
//}

#include<iostream>
#include<vector>
//using namespace std;
using namespace std;
int main()
{
   vector<int> v1;
   size_t sz = v1.capacity();
   cout << "v1容量为：" << sz << endl;
   cout << "v1元素个数：" << v1.size() << endl;
   if(v1.empty())
   {
       v1.reserve(100);
   }
   for (int i = 0; i < 100; i++)
   {
       v1.push_back(i);
       if (sz != v1.capacity())
       {
           sz = v1.capacity();
           cout << "v1当前容量：" << sz << endl;
           cout << "v1当前元素个数：" << v1.size() << endl;
       }
   }
   vector<int> v2;
   cout << "v2容量为：" << v2.capacity() << endl;
   cout << "v2元素个数：" << v2.size() << endl;
   v2.resize(10);
   cout << "v2当前容量为：" << v2.capacity() << endl;
   cout << "v2当前元素个数为：" << v2.size() << endl;
   for (int i = 0; i < v2.size(); i++)
   {
       cout << v2[i] << " ";
   }
   cout << endl;
   vector<int> v3;
   cout << "v3容量为：" << v3.capacity() << endl;
   cout << "v3元素个数：" << v3.size() << endl;
   v3.resize(10, 3);
   cout << "v3当前容量为：" << v3.capacity() << endl;
   cout << "v3当前元素个数为：" << v3.size() << endl;
   for (int i = 0; i < v3.size(); i++)
   {
       cout << v3[i] << " ";
   }
   cout << endl;
}