STL学习(3)：vector

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vector是将元素放到动态数组中加以管理的容器。vector容器可以随机存取元素，也就是说支持[]运算符和at方式存取。

vector在尾部添加或者移除元素非常快，在中间操作非常耗时，因为它需要移动元素

vector的基本用法

既然vector是容器，那么就可以向这个容器添加删除元素。

基本用法：

front()返回头部元素的引用，可以当左值back()返回尾部元素的引用，可以当左值push_back()添加元素，只能尾部添加pop_back()移除元素，只能在尾部移除

初始化

第一种：用数组来初始化

int a[10] = {0}; vector<int> my_list1(a, a+10);

第二种：直接初始化

vector<int> my_list1(10);

 

//定义一个vector容器 vector<int> v1; //插入元素(尾部插入) v1.push_back(1); v1.push_back(2); v1.push_back(3); //迭代器遍历打印 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //修改头部元素的值(front()返回是引用，可以当左值) v1.front() = 44; //输出头部元素 cout<<"头部元素："<< v1.front() << endl; //修改尾部的值(back()返回是引用，可以当左值) v1.back() = 99; //输出尾部元素 cout << "尾部元素" << v1.back() <<endl; //删除元素(从尾部删除) v1.pop_back(); //迭代器遍历打印 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl;

vector的遍历

vector的遍历有多种方式，可以根据[]或者迭代器遍历。

需要主要的是：

[]方式，如果越界或出现其他错误，不会抛出异常，可能会崩溃，可能数据随机出现at方式，如果越界或出现其他错误，会抛出异常，需要捕获异常并处理迭代器提供了逆向遍历，可以通过迭代器来实现逆向遍历，当然上面两种方式也可以 int main(int argc, const char * argv[]) { //创建vector vector<int> v1; //插入元素 for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } //遍历-[]取值 for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { cout << v1[i] << " "; } cout << endl; //遍历-at取值 for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { cout << v1.at(i) << " "; } cout << endl; //遍历-迭代器遍历 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //遍历-迭代器逆向遍历 for (vector<int>::reverse_iterator it = v1.rbegin(); it != v1.rend(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //测试越界 cout << "[]越界:" << v1[20] << endl; //不会抛出异常，可能会崩溃，可能会乱码 cout << "at越界:" << v1.at(20) << endl; //会抛出异常，需要捕获异常 return 0; }

vector的push_back强化

push_back是在当前vector的内存末尾拷贝元素进入容器。注意这个地方可能产生浅拷贝，所以容器中的对象要支持拷贝操作。另外，如果vector初始化了个数，而不初始化具体的值，push_back也只会在最后面追加。

//初始化10个元素的容器 vector<int> v(10); //打印容器大小 cout << v.size() << endl; //push_back添加元素 v.push_back(100); //打印容器大小 cout << v.size() << endl; //遍历后的结果是 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl;

vector的元素删除

vector的删除，是根据位置进行删除，如果想要删除某个元素，需要找到当前元素的迭代器位置，再进行删除。

iterator erase(iterator it); //删除向量中某一个元素 iterator erase(iterator first, iterator last) //删除向量中[first,last)中元素 void pop_back(); //删除向量中最后一个元素 void clear(); //删除向量中所有元素

erase(iterator)函数，删除后会返回当前迭代器的下一个位置。

//1 创建容器并初始化 vector<int> v1(10); for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { v1[i] = i; } //2 区间删除 //--2.1 删除前3个元素 v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 3); //--2.2 删除指定位置的元素 v1.erase(v1.begin() +3); //3 根据元素的值进行删除,删除值为2的元素 v1.push_back(2); v1.push_back(2); vector<int>::iterator it = v1.begin(); while (it != v1.end()) { if (*it == 2) { it = v1.erase(it); //删除后，迭代器指针会执行下一个位置并返回。 }else{ it++; } } //4 遍历打印 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl;

vector的插入元素

vector提供了insert函数，结合迭代器位置插入指定的元素。

如果迭代器位置越界，会抛出异常。

//初始化vector对象 vector<int> v1(10); //在指定的位置插入元素10的拷贝 v1.insert(v1.begin() + 3, 10); //在指定的位置插入3个元素11的拷贝 v1.insert(v1.begin(), 3, 11); //遍历 for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl;

总之，增加新元素时，如果超过当前的容量，则容量会自动扩充2倍，如果两倍容量仍不足，就扩大至足够大的容量。本图是直接在原空间基础上画的新增空间，其实要复杂得多，包括重新配置、元素移动、释放原始空间的过程。因此对vector容器而言当增加新的元素时，有可能很快完成（直接存在预留空间中），有可能稍慢（扩容后再放新元素）；对修改元素值而言是较快的；对删除元素来说，若删除尾部元素较快，非尾部元素则稍慢，因为牵涉到删除后的元素移动。

综合操作示例

利用vector编一个学生信息[学号（它是关键字）、姓名、性别、出生日期]管理类，有添加函数、查询函数（依据学好号查询），显示函数（对查询结果完成显示）。并编制测试函数测试。

(1)基本思想是要有一个基本信息类及该基本信息的集合类。对本题而言，基本信息类是学生类Student，集合类是StudCollect。 (2)Student类中定义了4个基本的成员变量及屏幕显示函数Display()。StudCollect定义了一个成员变量vector<Student> v，可看出本类是对学生集合对象的一个管理类，是实现集合管理类的根本所在。该类主要定义了Add(Student&  s)函数及Student *Find(string  strNO)函数。

#include <iostream> #include <vector> #include <string> using namespace std; class Student //学生类 { public: string m_strNO; //学号 string m_strName; //姓名 string m_strSex; //性别 string m_strDate; //出生日期 public: Student(string strNO, string strName,string strSex,string strDate): m_strNO(strNO),m_strName(strName),m_strSex(strSex),m_strDate(strDate){} void Display(){ cout <<m_strNO<<"\t"<<m_strName<<"\t"<<m_strSex<<"\t"<<m_strDate<<endl; } }; class StudCollect { vector<Student> m_vStud; public: void Add(Student& s){ m_vStud.push_back(s); } Student* Find(string strNO){ bool bFind = false; for(int i=0; i<m_vStud.size(); i++) { Student& s = m_vStud.at(i); if(s.m_strNO == strNO) { bFind = true; break; } } Student *s = NULL; if(bFind) s = &m_vStud.at(i); return s; } }; void main() //仿真测试程序 { Student s1("1001","zhangsan","boy","1985-10-10"); Student s2("1002","lisi","boy","1984-6-10"); Student s3("1003","wangwu","boy","1985-11-15"); StudCollect s; s.Add(s1),s.Add(s2),s.Add(s3); Student *ps = s.Find("1002"); if(ps) ps->Display(); }