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STL vector 詳解

vector 容器

vectorC++標準模版庫(STL,Standard Template Library)中的部分內容。之所以認為是一個容器,是因為它能夠像容器一樣存放各種型別的物件,簡單的說:vector是一個能夠存放任意型別的動態陣列,能夠增加和壓縮資料。

使用vector容器之前必須加上<vector>標頭檔案:#include<vector>;

vector屬於std命名域的內容,因此需要通過命名限定:using std::vector;也可以直接使用全域性的名稱空間方式:using namespace std;

vector成員函式

c.push_back(elem)在尾部插入一個elem資料。

    vector<int> v;
    v.push_back(1);

c.pop_back()刪除末尾的資料。

    vector<int> v;
    v.pop_back();

c.assign(beg,end)將[beg,end)一個左閉右開區間的資料賦值給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elem的拷貝賦值給c。

vector<int> v;

v.assign(5,10);//往v裡放5個10

c.at(int index)傳回索引為index的資料,如果index越界,丟擲out_of_range異常。

vecto<int> v;
cout << v.at(2) << endl;//列印vector中下標是2的資料

c.begin()返回指向第一個資料的迭代器。

c.end()返回指向最後一個數據之後的迭代器。

複製程式碼
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;
複製程式碼

c.rbegin()返回逆向佇列的第一個資料,即c容器的最後一個數據。

c.rend()返回逆向佇列的最後一個數據的下一個位置,即c容器的第一個資料再往前的一個位置。

複製程式碼
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;
複製程式碼

c.capacity()返回容器中資料個數,翻倍增長。

複製程式碼
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
複製程式碼

c.clear()移除容器中的所有資料。

複製程式碼
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;
複製程式碼

c.empty()判斷容器是否為空。

複製程式碼
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
if(!v.empty()){
    cout << "v is not empty!" << endl;        
}
複製程式碼

c.erase(pos)刪除pos位置的資料,傳回下一個資料的位置。

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)區間的資料,傳回下一個資料的位置。

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.erase(v.begin(),v.end());

c.front()返回第一個資料。

c.back()傳回最後一個數據,不檢查這個資料是否存在。

複製程式碼
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;
}
複製程式碼

c.insert(pos,elem) 在pos位置插入一個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elem的資料,無返回值。

c.insert(pos,beg,end)在pos位置插入在[beg,end)區間的資料,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()返回容器中實際資料的個數。

c.resize(num)重新指定佇列的長度。(往往用來增加vector的長度,小->大 ok 大->小 沒用!)

c.reserve()保留適當的容量。

  針對resize()和reserver()做一點分析:

  reserve是容器預留空間,但並不真正建立元素物件,在建立物件之前,不能引用容器內的元素,因此當加入新的元素時,需要用push_back()/insert()函式。

  resize是改變容器的大小,並且建立物件,因此,呼叫這個函式之後,就可以引用容器內的物件了,因此當加入新的元素時,用operator[]操作符,或者用迭代器來引用元素物件。

  再者,兩個函式的形式是有區別的,reserve函式之後一個引數,即需要預留的容器的空間;resize函式可以有兩個引數,第一個引數是容器新的大小,第二個引數是要加入容器中的新元素,如果這個引數被省略,那麼就呼叫元素物件的預設建構函式。

   reserve只是保證vector的空間大小(capacity)最少達到它的引數所指定的大小n。在區間[0, n)範圍內,如果下標是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介面的共同點是它們都保證了vector的空間大小(capacity)最少達到它的引數所指定的大小。

c.max_size()返回容器能容量的最大數量。

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;建立一個空的vector容器。

vector<type> c1(c2);複製一個vector。

vector<type> c(n);建立一個vector,含有n個數據,資料均以預設構造產生,即全0;

vector<type> c(n,elem)建立一個vector,含有n個elem的拷貝資料。

vector<type> c(beg,end)建立一個以[beg,end)區間的vector。

~vector<type>()   銷燬所有資料,施放記憶體。

壓縮一個臃腫的vector

很多時候大量的刪除資料,或者通過使用reserver(),結果vector的空間遠遠大於實際的需要。所以需要壓縮vector到它的實際大小。resize()能增加vector的大小。clear()僅僅移除容器內的資料,不能改變capacity()的大小,所以對vector進行壓縮非常重要。

測試一下clear()函式:

View Code

結果:

clear before: 1    2    3    
clear before capacity:4
after clear: 
after clear capacity:4

為什麼這裡列印的capacity()的結果是4不做詳細解釋,請參考上面關於capacity的介紹。 通過結果,我們可以看到clear()之後資料全部清除了,但是capacity()依舊是4。

假設:我們通過原本的vector來建立一個新的vector,讓我們看看將會發生什麼?

View Code

結果:

v.capacity()4
v1.capacity()3

可以看出,v1的capacity()是v的實際大小,因此可以達到壓縮vector的目的。但是我們不想新建一個,我們想在原本的vector(即v)上進行壓縮,那麼借鑑上面的方式思考另一種方式。

假設:我們通過swap函式把v1交換回v,看看會發生什麼?

View Code

結果:

v.capacity()4
v1.capacity()3
v.swap(v1).capacity()3

可以看出,v.capacity()變成了3,目的達到。但是程式碼給人感覺繁瑣臃腫,我們從新考慮一種新的寫法,採用匿名物件來代替v1這個中間物件:vector<int> (v).swap(v);

測試:

View Code

結果:

v.capacity()4
v.capacity()3

可以看到 v.capacity()由4程式設計了3,目的達到。

之前沒有關注C++11,感謝@egmkang,確實在C++11中已經提供了shrink_to_fit()函式實現vector的壓縮。

如下:

View Code

結果:

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