C++ Vector用法詳解
vector是C++標(biāo)準(zhǔn)模版庫(STL,Standard Template Library)中的部分內(nèi)容。之所以認(rèn)為是一個(gè)容器，是因?yàn)樗軌蛳袢萜饕粯哟娣鸥鞣N類型的對(duì)象，簡(jiǎn)單的說：vector是一個(gè)能夠存放任意類型的動(dòng)態(tài)數(shù)組，能夠增加和壓縮數(shù)據(jù)。
使用vector容器之前必須加上<vector>頭文件：#include<vector>;
vector屬于std命名域的內(nèi)容，因此需要通過命名限定：using std::vector;也可以直接使用全局的命名空間方式：using namespace std;
vector成員函數(shù)
c.push_back(elem)在尾部插入一個(gè)elem數(shù)據(jù)。
vector<int> v;
v.push_back(1);
c.pop_back()刪除末尾的數(shù)據(jù)。
vector<int> v;
v.pop_back();
c.assign(beg,end)將[beg,end)一個(gè)左閉右開區(qū)間的數(shù)據(jù)賦值給c。
vector<int> v1,v2; v1.push_back(10); v1.push_back(20); v2.push_back(30); v2.assign(v1.begin(),v1.end());
c.assign (n,elem)將n個(gè)elem的拷貝賦值給c。
vector<int> v;
v.assign(5,10);//往v里放5個(gè)10
c.at(int index)傳回索引為index的數(shù)據(jù),如果index越界,拋出out_of_range異常。
vecto<int> v; cout << v.at(2) << endl;//打印vector中下標(biāo)是2的數(shù)據(jù)
c.begin()返回指向第一個(gè)數(shù)據(jù)的迭代器。
c.end()返回指向最后一個(gè)數(shù)據(jù)之后的迭代器。
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
vector<int>::iterator it;
for(it = v.begin();it!=v.end();it++){
cout << *it << "\t";
}
cout << endl;
c.rbegin()返回逆向隊(duì)列的第一個(gè)數(shù)據(jù),即c容器的最后一個(gè)數(shù)據(jù)。
c.rend()返回逆向隊(duì)列的最后一個(gè)數(shù)據(jù)的下一個(gè)位置,即c容器的第一個(gè)數(shù)據(jù)再往前的一個(gè)位置。
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
vector<int>::reverse_iterator it;
for(it = v.rbegin();it!=v.rend();it++){
cout << *it << "\t";
}
cout << endl;
c.capacity()返回容器中數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),翻倍增長(zhǎng)。
vector<int> v; v.push_back(1); cout << v.capacity() << endl; // 1 v.push_back(2); cout << v.capacity() << endl; // 2 v.push_back(3); cout << v.capacity() << endl; // 4
c.clear()移除容器中的所有數(shù)據(jù)。
vector<int>::iterator it;
for(it = v.begin();it!=v.end();it++){
cout << *it << "\t";
}
v.clear();
for(it = v.begin();it!=v.end();it++){
cout << *it << "\t";
}
cout << endl;
c.empty()判斷容器是否為空。
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
if(!v.empty()){
cout << "v is not empty!" << endl;
}
c.erase(pos)刪除pos位置的數(shù)據(jù),傳回下一個(gè)數(shù)據(jù)的位置。
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.erase(v.begin());
c.erase(beg,end)刪除[beg,end)區(qū)間的數(shù)據(jù)，傳回下一個(gè)數(shù)據(jù)的位置。
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.erase(v.begin(),v.end());
c.front()返回第一個(gè)數(shù)據(jù)。
c.back()傳回最后一個(gè)數(shù)據(jù),不檢查這個(gè)數(shù)據(jù)是否存在。
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
if(!vec.empty()){
cout << “the first number is:” << v.front() << endl;
cout << “the last number is:” << v.back() << endl;
}
c.insert(pos,elem) 在pos位置插入一個(gè)elem的拷貝,返回插入的值的迭代器。
c.insert(pos,n,elem)在pos位置插入n個(gè)elem的數(shù)據(jù),無返回值。
c.insert(pos,beg,end)在pos位置插入在[beg,end)區(qū)間的數(shù)據(jù),無返回值。
vector<int> v;
v.insert(v.begin(),10);
v.insert(v.begin(),2,20);
v.insert(v.begin(),v1.begin(),v1.begin()+2);
c.size()返回容器中實(shí)際數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。
c.resize(num)重新指定隊(duì)列的長(zhǎng)度。（往往用來增加vector的長(zhǎng)度,小->大 ok 大->小 沒用！）
c.reserve()保留適當(dāng)?shù)娜萘俊?/p>
針對(duì)resize()和reserver()做一點(diǎn)分析:
reserve是容器預(yù)留空間，但并不真正創(chuàng)建元素對(duì)象，在創(chuàng)建對(duì)象之前，不能引用容器內(nèi)的元素，因此當(dāng)加入新的元素時(shí)，需要用push_back()/insert()函數(shù)。
resize是改變?nèi)萜鞯拇笮?，并且?chuàng)建對(duì)象，因此，調(diào)用這個(gè)函數(shù)之后，就可以引用容器內(nèi)的對(duì)象了，因此當(dāng)加入新的元素時(shí)，用operator[]操作符，或者用迭代器來引用元素對(duì)象。
再者，兩個(gè)函數(shù)的形式是有區(qū)別的，reserve函數(shù)之后一個(gè)參數(shù)，即需要預(yù)留的容器的空間；resize函數(shù)可以有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是容器新的大小，第二個(gè)參數(shù)是要加入容器中的新元素，如果這個(gè)參數(shù)被省略，那么就調(diào)用元素對(duì)象的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。
reserve只是保證vector的空間大小(capacity)最少達(dá)到它的參數(shù)所指定的大小n。在區(qū)間[0, n)范圍內(nèi)，如果下標(biāo)是index，vector[index]這種訪問有可能是合法的，也有可能是非法的，視具體情況而定。
resize和reserve接口的共同點(diǎn)是它們都保證了vector的空間大小(capacity)最少達(dá)到它的參數(shù)所指定的大小。
c.max_size()返回容器能容量的最大數(shù)量。
c1.swap(c2)將c1和c2交換。
swap(c1,c2)同上。
vector<int> v1,v2,v3;
v1.push_back(10);
v2.swap(v1);
swap(v3,v1);
vector<type>c;創(chuàng)建一個(gè)空的vector容器。
vector<type> c1(c2);復(fù)制一個(gè)vector。
vector<type> c(n);創(chuàng)建一個(gè)vector,含有n個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均以缺省構(gòu)造產(chǎn)生,即全0；
vector<type> c(n,elem)創(chuàng)建一個(gè)vector,含有n個(gè)elem的拷貝數(shù)據(jù)。
vector<type> c(beg,end)創(chuàng)建一個(gè)以[beg,end)區(qū)間的vector。
~vector<type>() 銷毀所有數(shù)據(jù),施放內(nèi)存。
壓縮一個(gè)臃腫的vector
很多時(shí)候大量的刪除數(shù)據(jù)，或者通過使用reserver(),結(jié)果vector的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的需要。所以需要壓縮vector到它的實(shí)際大小。resize()能增加vector的大小。clear()僅僅移除容器內(nèi)的數(shù)據(jù),不能改變capacity()的大小,所以對(duì)vector進(jìn)行壓縮非常重要。
測(cè)試一下clear()函數(shù)：
//
// vector.cpp
// vector
//
// Created by scandy_yuan on 13-1-7.
// Copyright (c) 2013年 Sam. All rights reserved.
//
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[])
{
// insert code here...
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
vector<int>::iterator it;
cout << "clear before:" << " ";
for(it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout << *it << "\t";
}
cout << endl;
cout << "clear before capacity:" << v.capacity() << endl;
v.clear();
cout << "after clear:" << " ";
for(it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout << *it << "\t";
}
cout << endl;
cout << "after clear capacity:" << v.capacity() << endl;
return 0;
}
結(jié)果：
clear before: 1 2 3
clear before capacity:4
after clear:
after clear capacity:4
為什么這里打印的capacity()的結(jié)果是4不做詳細(xì)解釋,請(qǐng)參考上面關(guān)于capacity的介紹。 通過結(jié)果，我們可以看到clear()之后數(shù)據(jù)全部清除了,但是capacity()依舊是4。
假設(shè)：我們通過原本的vector來創(chuàng)建一個(gè)新的vector,讓我們看看將會(huì)發(fā)生什么？
//
// vector.cpp
// vector
//
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// Copyright (c) 2013年 Sam. All rights reserved.
//
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[])
{
// insert code here...
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
cout << "v.capacity()" << v.capacity() << endl;
vector<int> v1(v);
cout << "v1.capacity()" << v1.capacity() << endl;
return 0;
}
結(jié)果：
v.capacity()4
v1.capacity()3
可以看出,v1的capacity()是v的實(shí)際大小，因此可以達(dá)到壓縮vector的目的。但是我們不想新建一個(gè),我們想在原本的vector(即v)上進(jìn)行壓縮,那么借鑒上面的方式思考另一種方式。
假設(shè):我們通過swap函數(shù)把v1交換回v,看看會(huì)發(fā)生什么？
//
// vector.cpp
// vector
//
// Created by scandy_yuan on 13-1-7.
// Copyright (c) 2013年 Sam. All rights reserved.
//
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[])
{
// insert code here...
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
cout << "v.capacity()" << v.capacity() << endl;
vector<int> v1(v);
cout << "v1.capacity()" << v1.capacity() << endl;
v.swap(v1);
cout << "v.swap(v1).capacity()" << v.capacity() << endl;
return 0;
}
結(jié)果：
v.capacity()4
v1.capacity()3
v.swap(v1).capacity()3
可以看出,v.capacity()變成了3,目的達(dá)到。但是代碼給人感覺繁瑣臃腫,我們從新考慮一種新的寫法,采用匿名對(duì)象來代替v1這個(gè)中間對(duì)象：vector<int> (v).swap(v);
測(cè)試：
//
// vector.cpp
// vector
//
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// Copyright (c) 2013年 Sam. All rights reserved.
//
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[])
{
// insert code here...
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
cout << "v.capacity()" << v.capacity() << endl;
vector<int> (v).swap(v);
cout << "v.capacity()" << v.capacity() << endl;
return 0;
}
結(jié)果：
v.capacity()4
v.capacity()3
可以看到 v.capacity()由4編程了3,目的達(dá)到。
之前沒有關(guān)注C++11,感謝@egmkang,確實(shí)在C++11中已經(jīng)提供了shrink_to_fit()函數(shù)實(shí)現(xiàn)vector的壓縮。
如下：
#include <iostream>
#include <vector>
int main()
{
std::vector<int> v;
std::cout << "Default-constructed capacity is " << v.capacity() << '\n';
v.resize(100);
std::cout << "Capacity of a 100-element vector is " << v.capacity() << '\n';
v.clear();
std::cout << "Capacity after clear() is " << v.capacity() << '\n';
v.shrink_to_fit();
std::cout << "Capacity after shrink_to_fit() is " << v.capacity() << '\n';
}
結(jié)果：
Default-constructed capacity is 0
Capacity of a 100-element vector is 100
Capacity after clear() is 100
Capacity after shrink_to_fit() is 0
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