詳解C++編程中的vector類容器用法
vector簡介
vector是STL中最常見的容器，它是一種順序容器，支持隨機(jī)訪問。vector是一塊連續(xù)分配的內(nèi)存，從數(shù)據(jù)安排的角度來講，和數(shù)組極其相似，不同的地方就是：數(shù)組是靜態(tài)分配空間，一旦分配了空間的大小，就不可再改變了；而vector是動(dòng)態(tài)分配空間，隨著元素的不斷插入，它會(huì)按照自身的一套機(jī)制不斷擴(kuò)充自身的容量。
vector的擴(kuò)充機(jī)制：按照容器現(xiàn)在容量的一倍進(jìn)行增長。vector容器分配的是一塊連續(xù)的內(nèi)存空間，每次容器的增長，并不是在原有連續(xù)的內(nèi)存空間后再進(jìn)行簡單的疊加，而是重新申請(qǐng)一塊更大的新內(nèi)存，并把現(xiàn)有容器中的元素逐個(gè)復(fù)制過去，然后銷毀舊的內(nèi)存。這時(shí)原有指向舊內(nèi)存空間的迭代器已經(jīng)失效，所以當(dāng)操作容器時(shí)，迭代器要及時(shí)更新。
vector的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
vector數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，采用的是連續(xù)的線性空間，屬于線性存儲(chǔ)。他采用3個(gè)迭代器_First、_Last、_End來指向分配來的線性空間的不同范圍，下面是聲明3個(gè)迭代器變量的源代碼。
template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty> >
class vector{
...
protected:
iterator _First, _Last, _End;
};
_First指向使用空間的頭部，_Last指向使用空間大?。╯ize）的尾部，_End指向使用空間容量（capacity）的尾部。例如：
int data[6]={3,5,7,9,2,4};
vector<int> vdata(data, data+6);
vdata.push_back(6);
...
vector初始化時(shí)，申請(qǐng)的空間大小為6，存放下了data中的6個(gè)元素。當(dāng)向vdata中插入第7個(gè)元素“6”時(shí)，vector利用自己的擴(kuò)充機(jī)制重新申請(qǐng)空間，數(shù)據(jù)存放結(jié)構(gòu)如圖所示：
簡單描述一下。當(dāng)插入第7個(gè)元素“6”時(shí)，vector發(fā)現(xiàn)自己的空間不夠了，于是申請(qǐng)新的大小為12的內(nèi)存空間（自增一倍），并將前面已有數(shù)據(jù)復(fù)制到新空間的前部，然后插入第7個(gè)元素。此時(shí)_Last迭代器指向最后一個(gè)有效元素，而_End迭代器指向vector的最后有效空間位置。我們利用vector的成員函數(shù)size可以獲得當(dāng)前vector的大小，此時(shí)為7；利用capacity成員函數(shù)獲取當(dāng)前vector的容量，此時(shí)為12。
vector容器類型
vector容器是一個(gè)模板類，可以存放任何類型的對(duì)象（但必須是同一類對(duì)象）。vector對(duì)象可以在運(yùn)行時(shí)高效地添加元素，并且vector中元素是連續(xù)存儲(chǔ)的。
vector的構(gòu)造
函數(shù)原型：
template<typename T> explicit vector(); // 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，vector對(duì)象為空 explicit vector(size_type n, const T& v = T()); // 創(chuàng)建有n個(gè)元素的vector對(duì)象 vector(const vector& x); vector(const_iterator first, const_iterator last);
注：vector容器內(nèi)存放的所有對(duì)象都是經(jīng)過初始化的。如果沒有指定存儲(chǔ)對(duì)象的初始值，那么對(duì)于內(nèi)置類型將用0初始化，對(duì)于類類型將調(diào)用其默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化（如果有其它構(gòu)造函數(shù)而沒有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，那么此時(shí)必須提供元素初始值才能放入容器中）。
舉例：
vector<string> v1; // 創(chuàng)建空容器，其對(duì)象類型為string類 vector<string> v2(10); // 創(chuàng)建有10個(gè)具有初始值（即空串）的string類對(duì)象的容器 vector<string> v3(5, "hello"); // 創(chuàng)建有5個(gè)值為“hello”的string類對(duì)象的容器 vector<string> v4(v3.begin(), v3.end()); // v4是與v3相同的容器（完全復(fù)制）
vector的操作（下面的函數(shù)都是成員函數(shù)）
bool empty() const; // 如果為容器為空，返回true；否則返回false size_type max_size() const; // 返回容器能容納的最大元素個(gè)數(shù) size_type size() const; // 返回容器中元素個(gè)數(shù) size_type capacity() const; // 容器能夠存儲(chǔ)的元素個(gè)數(shù)，有：capacity() >= size() void reserve(size_type n); // 確保capacity() >= n void resize(size_type n, T x = T()); // 確保返回后，有：size() == n；如果之前size()<n，那么用元素x的值補(bǔ)全。 reference front(); // 返回容器中第一個(gè)元素的引用（容器必須非空） const_reference front() const; reference back(); // 返回容器中最后一個(gè)元素的引用（容器必須非空） const_reference back() const; reference operator[](size_type pos); // 返回下標(biāo)為pos的元素的引用（下標(biāo)從0開始；如果下標(biāo)不正確，則屬于未定義行為。 const_reference operator[](size_type pos) const; reference at(size_type pos); // 返回下標(biāo)為pos的元素的引用；如果下標(biāo)不正確，則拋出異常out_of_range const_reference at(size_type pos) const; void push_back(const T& x); // 向容器末尾添加一個(gè)元素 void pop_back(); // 彈出容器中最后一個(gè)元素（容器必須非空） // 注：下面的插入和刪除操作將發(fā)生元素的移動(dòng)（為了保持連續(xù)存儲(chǔ)的性質(zhì)），所以之前的迭代器可能失效 iterator insert(iterator it, const T& x = T()); // 在插入點(diǎn)元素之前插入元素（或者說在插入點(diǎn)插入元素） void insert(iterator it, size_type n, const T& x); // 注意迭代器可能不再有效（可能重新分配空間） void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last); iterator erase(iterator it); // 刪除指定元素，并返回刪除元素后一個(gè)元素的位置（如果無元素，返回end()） iterator erase(iterator first, iterator last); // 注意：刪除元素后，刪除點(diǎn)之后的元素對(duì)應(yīng)的迭代器不再有效。 void clear() const; // 清空容器，相當(dāng)于調(diào)用erase( begin(), end()) void assign(size_type n, const T& x = T()); // 賦值，用指定元素序列替換容器內(nèi)所有元素 void assign(const_iterator first, const_iterator last); const_iterator begin() const; // 迭代序列 iterator begin(); const_iterator end() const; iterator end(); const_reverse_iterator rbegin() const; reverse_iterator rbegin(); const_reverse_iterator rend() const; reverse_iterator rend();
vector對(duì)象的比較（非成員函數(shù)）
針對(duì)vector對(duì)象的比較有六個(gè)比較運(yùn)算符：operator==、operator!=、operator<、operator<=、operator>、operator>=。
其中，對(duì)于operator==和operator!=，如果vector對(duì)象擁有相同的元素個(gè)數(shù)，并且對(duì)應(yīng)位置的元素全部相等，則兩個(gè)vector對(duì)象相等；否則不等。
對(duì)于operator<、operator<=、operator>、operator>=，采用字典排序策略比較。
注：其實(shí)只需要實(shí)現(xiàn)operator==和operator!=就可以了，其它可以根據(jù)這兩個(gè)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)?，operator!= (lhs, rhs) 就是 !(lhs == rhs)，operator<=(lhs, rhs) 就是 !(rhs < lhs)，operator>(lhs, rhs) 就是 (rhs < lhs)，operator>=（lhs, rhs) 就是 !(lhs, rhs)。
vector類的迭代器
vector類的迭代器除了支持通用的前綴自增運(yùn)算符外，還支持算術(shù)運(yùn)算：it + n、it - n、it2 - it1。注意it2 - it1返回值為difference_type（signed類型）。
注意，任何改變?nèi)萜鞔笮〉牟僮鞫伎赡茉斐梢郧暗牡魇А?/p>
實(shí)例
1.vector 的數(shù)據(jù)的存入和輸出：
#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
int i = 0;
vector<int> v;
for( i = 0; i < 10; i++ )
{
v.push_back( i );//把元素一個(gè)一個(gè)存入到vector中
}
對(duì)存入的數(shù)據(jù)清空
for( i = 0; i < v.size(); i++ )//v.size() 表示vector存入元素的個(gè)數(shù)
{
cout << v[ i ] << " "; //把每個(gè)元素顯示出來
}
cont << endl;
}
注：你也可以用v.begin()和v.end() 來得到vector開始的和結(jié)束的元素地址的指針位置。你也可以這樣做：
vector<int>::iterator iter;
for( iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++ )
{
cout << *iter << endl;
}
2. 對(duì)于二維vector的定義。
（1）定義一個(gè)10個(gè)vector元素，并對(duì)每個(gè)vector符值1-10。
#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
int i = 0, j = 0;
//定義一個(gè)二維的動(dòng)態(tài)數(shù)組，有10行，每一行是一個(gè)用一個(gè)vector存儲(chǔ)這一行的數(shù)據(jù)。
所以每一行的長度是可以變化的。之所以用到vector<int>(0)是對(duì)vector初始化，否則不能對(duì)vector存入元素。
vector< vector<int> > Array( 10, vector<int>(0) );
for( j = 0; j < 10; j++ )
{
for ( i = 0; i < 9; i++ )
{
Array[ j ].push_back( i );
}
}
for( j = 0; j < 10; j++ )
{
for( i = 0; i < Array[ j ].size(); i++ )
{
cout << Array[ j ][ i ] << " ";
}
cout<< endl;
}
}
（2）定義一個(gè)行列都是變化的數(shù)組。
#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
int i = 0, j = 0;
vector< vector<int> > Array;
vector< int > line;
for( j = 0; j < 10; j++ )
{
Array.push_back( line );//要對(duì)每一個(gè)vector初始化，否則不能存入元素。
for ( i = 0; i < 9; i++ )
{
Array[ j ].push_back( i );
}
}
for( j = 0; j < 10; j++ )
{
for( i = 0; i < Array[ j ].size(); i++ )
{
cout << Array[ j ][ i ] << " ";
}
cout<< endl;
}
}
(3)使用 vettor erase 刪除指定元素
#include "iostream"
#include "vector"
using namespace std;
int main()
{
vector<int> arr;
arr.push_back(6);
arr.push_back(8);
arr.push_back(3);
arr.push_back(8);
for(vector<int>::iterator it=arr.begin(); it!=arr.end(); )
{
if(* it == 8)
{
it = arr.erase(it);
}
else
{
++it;
}
}
cout << "After remove 8:\n";
for(vector<int>::iterator it = arr.begin(); it < arr.end(); ++it)
{
cout << * it << " ";
}
cout << endl;
}
相關(guān)文章
C語言棧的表示與實(shí)現(xiàn)實(shí)例詳解
這篇文章主要介紹了C語言棧的表示與實(shí)現(xiàn),對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的研究有一定的借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2014-07-07
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于一元多項(xiàng)式加法運(yùn)算，小編覺得內(nèi)容挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，具有很好的參考價(jià)值，需要的朋友一起跟隨小編來看看吧2019-03-03
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了QT+OpenCV實(shí)現(xiàn)錄屏功能，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-01-01
C++ vector容器實(shí)現(xiàn)貪吃蛇小游戲
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++ vector容器實(shí)現(xiàn)貪吃蛇小游戲，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2020-02-02
本文主要是結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，給大家羅列了一些如何成為C++高級(jí)程序員的方法和注意事項(xiàng)，分享給大家，希望對(duì)新手能夠有所幫助。2015-12-12
C語言簡明分析選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用
C語言條件控制語句選擇結(jié)構(gòu)，是屬于計(jì)算機(jī)的語言編輯，有在C語言條件控制中的語句選擇結(jié)構(gòu)的存在，即是C語言條件控制語句選擇結(jié)構(gòu)，循環(huán)控制語句是一個(gè)基于C語言的編程語句，該語句主要有while循環(huán)語句、do-while循環(huán)語句和for循環(huán)語句來實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)2022-04-04
解析如何利用switch語句進(jìn)行字符統(tǒng)計(jì)
本篇文章是對(duì)如何利用switch語句進(jìn)行字符統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下2013-06-06
C語言中isalnum()函數(shù)和isalpha()函數(shù)的對(duì)比使用
這篇文章主要介紹了C語言中isalnum()函數(shù)和isalpha()函數(shù)的對(duì)比使用,都可以判斷是否為字母但isalnum的判斷還包括數(shù)字,需要的朋友可以參考下2015-08-08
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言實(shí)現(xiàn)車票管理系統(tǒng)，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-05-05
本篇文章是對(duì)如何求連續(xù)幾個(gè)數(shù)之和的最大值進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下2013-05-05