C++ vector用法

目录

1. vector:

1.1 vector 说明

1.2 vector初始化:

方式1.

方式2.

​编辑方式3.

方式4.

方式5.

1.3 vector对象的常用内置函数使用(举例说明)

pop_back()

2. 顺序访问vector的几种方式,举例说明

2.1. 对向量a添加和删除元素的几种方式

1.向向量a中添加元素

2.从数组中选择元素向向量中添加

3.从现有向量中选择元素向向量中添加

4.从文件中读取元素向向量中添加

5.常见错误赋值方式1

正确方式:

5.常见错误赋值方式2

2.2 从向量中读取元素

1.通过下标方式获取

 2.通过迭代器方式读取

3.几个常用的算法


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1. vector:

1.1 vector 说明

进行vector操作前应添加头文件#include

Vector,英译向量

1) std::vector 是封装动态数组的顺序容器。

2) std::pmr::vector 是使用多态分配器的模板别名。

连续存储元素,这意味着不仅可通过迭代器,还能用指向元素的常规指针访问元素。这意味着指向 vector 元素的指针能传递给任何期待指向数组元素的指针的函数。

vector 的存储是自动管理的,按需扩张收缩。 vector 通常占用多于静态数组的空间,因为要分配更多内存以管理将来的增长。

vector 所用的方式不在每次插入元素时,而只在额外内存耗尽时重分配。分配的内存总量可用capacity() 函数查询。可通过调用 shrink_to_fit() 返回多出的内存给系统。 (C++11 起)

重分配通常是性能上有开销的操作。若元素数量已知,则 reserve() 函数可用于消除重分配。

vector 上的常见操作复杂度(效率)如下:

  • 随机访问元素——常数 𝓞(1)
  • 在末尾插入或移除元素——均摊常数 𝓞(1)
  • 插入或移除元素——与到 vector 结尾的距离成线性 𝓞(n)

    1.2 vector初始化:

    方式1.

    //定义具有10个整型元素的向量(尖括号为元素类型名,它可以是任何合法的数据类型),不具有初值,其值不确定
    int main()
    {
        vector a(10);
     
        int cap = a.capacity();
        cout << "initial capacity = " << cap << '\n';
    }

    输出:

    方式2.

    //定义具有5个整型元素的向量,且给出的每个元素初值为1
    int main()
    {
        vector a(5, 1);
     
        int cap = a.capacity();
        cout << "initial capacity = " << cap << '\n';
        
        for(int i=0;i

    输出:


    方式3.

    //用向量b给向量a赋值,a的值完全等价于b的值
    int main()
    {
        vector b(5, 1);
     	 vector  a(b);
        
        for(int i=0;i < a.size();i++)
        {
        	cout << a[i] << " ";
    	}
    }
    

    输出:

    方式4.

    #include #include using namespace std;
    int main()
    {
        vector b(5, 1);
     	vector a(b.begin(), b.begin() + 3);
        
        for(int i=0;i < a.size();i++)
        {
        	cout << a[i] << " ";
    	}
    }
    

    输出:

    方式5.

    //从数组中获得初值
    int main()
    {
        int b[7] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
    	vector  a(b, b+7);
        
        for(int i=0;i < a.size();i++)
        {
        	cout << a[i] << " ";
    	}
    }
    

    输出:

    1.3 vector的成员函数使用(举例说明)

    #includevector a, b;
    //b为向量,将b的0-2个元素赋值给向量a
    a.assign(b.begin(),b.begin()+3);
    //a含有4个值为2的元素
    a.assign(4,2);
    //返回a的最后一个元素
    a.back();
    //返回a的第一个元素
    a.front();
    //返回a的第i元素,当且仅当a存在
    a[i];
    //清空a中的元素
    a.clear();
    //判断a是否为空,空则返回true,非空则返回false
    a.empty();
    //删除a中第一个(从第0个算起)到第二个元素,也就是说删除的元素从a.begin()+1算起(包括它)一直到a.begin()+3(不包括它)结束
    a.erase(a.begin()+1,a.begin()+3);
    //在a的最后一个向量后插入一个元素,其值为5
    a.push_back(5);
    //删除a向量的最后一个元素
    a.pop_back();
    //在a的第一个元素(从第0个算起)位置插入数值5,
    a.insert(a.begin()+1,5);
    //在a的第一个元素(从第0个算起)位置插入3个数,其值都为5
    a.insert(a.begin()+1,3,5);
    //b为数组,在a的第一个元素(从第0个元素算起)的位置插入b的第三个元素到第5个元素(不包括b+6)
    a.insert(a.begin()+1,b+3,b+6);
    //返回a中元素的个数
    a.size();
    //返回a在内存中总共可以容纳的元素个数
    a.capacity();
    //将a的现有元素个数调整至10个,多则删,少则补,其值随机
    a.resize(10);
    //将a的现有元素个数调整至10个,多则删,少则补,其值为2
    a.resize(10,2);
    //将a的容量扩充至100,
    a.reserve(100);
    //b为向量,将a中的元素和b中的元素整体交换
    a.swap(b);
    //b为向量,向量的比较操作还有 != >= > <= <
    a==b;
    

    pop_back()

    移除容器的末元素。

    在空容器上调用 pop_back 导致未定义行为。

    非法化指向末元素的迭代器和引用,以及 end() 迭代器。

    参数:(无) 返回值:(无)复杂度: 常数。 异常 : 不抛出。

    验证异常不抛出:

    #include #include //#include 
    using namespace std;
    int main()
    {
    	vector numbers;
    	
     	numbers.pop_back();
     	
        cout << "[ ";
        for(auto x : numbers) {
            cout << x << ' ';
        }
        cout << "]\n";
    }
    

    输出:右半括号未输出

    2. 顺序访问vector的几种方式,举例说明

    2.1. 对向量a添加和删除元素的几种方式

    1.向向量a中添加元素

    int main()
    {
    	vectora;
    	for(int i=0;i<10;++i)
    	{
    		a.push_back(i);
    	}
    	for(int i=0;i < a.size();i++)
        {
        	cout << a[i] << ' ';
    	}
    }
    

    输出:

    2.从数组中选择元素向向量中添加

    int main()
    {
    	int a[6]={1,2,3,4,5,6};
    	vector b;
    	for(int i=0;i<=4;i++)
    		b.push_back(a[i]);
    	for(int i=0;i < b.size();i++)
        	cout << b[i] << ' ';
    }
    

    输出:

    3.从现有向量中选择元素向向量中添加

    int main()
    {
    	int a[6]={1,2,3,4,5,6};
    	vectorb(a,a+4);
    	vectorc;
    	for(vector::iterator it=b.begin();it 

    输出:

     

    4.从文件中读取元素向向量中添加

    #include #include #include using namespace std;
    int main()
    {
    	ifstream in("data.txt");
    	if(!in.is_open())
    	{
    		cout << "打开失败";
    	}
    	vector  a;
    	for (auto i = 0; in >> i; )
    		a.push_back(i);
    	for (int i = 0; i < a.size(); i++)
    		cout << a[i] << ' ';
    }
    

    输出:

    5.常见错误赋值方式1

    vectora;
    for(int i=0;i<10;++i)
    {a[i]=i;}//下标只能用来获取已经存在的元素
    
    正确方式:
    #include #include using namespace std;
    int main()
    {
    	vector a(10);
    	for(int i=0;i<10;++i)
    		{a[i]=i;}//下标只能用来获取已经存在的元素
    		
    	for (int i = 0; i < a.size(); i++)
    		cout << a[i] << ' ';
    }
    

    5.常见错误赋值方式2

    #include #include using namespace std;
    int main()
    {
    	vector  a(5), b(5), c ;
        int x = 1;
        for(int i=1;i <= a.size();i++)
        {
        	a[i] = (x++);
    	}
    	for(int i=1;i <= a.size();i++)
        {
        	cout << a[i] << ' ';
    	}
    	cout << endl;
    	
    	for(int i=1;i <= 3;i++)
        {
        	cin >> b[i];
    	}
    	for(int i=1;i <= 3;i++)
        {
        	cout << b[i] <<' ';
    	}
    	
    	for(int i=1;i <= 3;i++) //错误示例。需要定义空间,或者使用push_back函数
        {
        	cin >> c[i];
    	}
    	for(int i=1;i <= 3;i++)
        {
        	cout << c[i] <<' ';
    	}
    }
    

    输出:

    2.2 从向量中读取元素

    1.通过下标方式获取

    int a[6]={1,2,3,4,5,6};
    vectorb(a,a+4);
    	
    	for(int i=0; i < b.size(); ++i)
    		cout << b[i] << ' ';
    	cout << endl;
    

     输出:

     

     2.通过迭代器方式读取

    int a[6]={1,2,3,4,5,6};
    	vector b(a,a+6);
    	
    	for(vector::iterator it=b.begin(); it!=b.end(); it++)
    		cout << *it << " ";
    

    输出:

    3.几个常用的算法

     #include
     //对a中的从a.begin()(包括它)到a.end()(不包括它)的元素进行从小到大排列
     sort(a.begin(),a.end());
     //对a中的从a.begin()(包括它)到a.end()(不包括它)的元素倒置,但不排列,如a中元素为1,3,2,4,倒置后为4,2,3,1
     reverse(a.begin(),a.end());
      //把a中的从a.begin()(包括它)到a.end()(不包括它)的元素复制到b中,从b.begin()+1的位置(包括它)开始复制,覆盖掉原有元素
     copy(a.begin(),a.end(),b.begin()+1);
     //在a中的从a.begin()(包括它)到a.end()(不包括它)的元素中查找10,若存在返回其在向量中的位置
      find(a.begin(),a.end(),10);
    
    #include #include #include 
    using namespace std;
    int main()
    {
    	int exp[6]={6, 4, 3, 2, 1, 5};
    	vector a(exp,exp+6);
    	vector b(10);
    	
        sort(a.begin(),a.end());
     	//output
    	for (int i = 0; i < a.size(); i++)
    		cout << a[i] << ' ';
    	cout << endl;
        reverse(a.begin(),a.end());
        //output
        for (int i = 0; i < a.size(); i++)
    		cout << a[i] << ' ';
     	cout << endl;
     	
    //需要注意的是,如果容器 b 的大小不足以容纳所有要复制的元素,那么将会引发未定义的行为。
    //因此,在执行此操作之前,需要确保容器 b 有足够的空间来存储这些元素。
        copy(a.begin(),a.end(),b.begin()+1); //b = a;   
        for (int i = 0; i < b.size(); i++)
    		cout << b[i] << ' ';
    	cout << endl;	
    	
    	b = a;   
    	for (int i = 0; i < b.size(); i++)
    		cout << b[i] << ' ';
    	cout << endl;
    	
    	 vector::iterator it = find(a.begin(), a.end(), 5);
        if (it != a.end()) 
            cout << "Element found at index: " << *it << endl;   
        else 
            cout << "Element not found" << endl;
    }
    

    输出:


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    参考文档:C++帮助文档