02--STL序列容器（Vector）

一：vector容器简介 

图片和顺序栈相似，但是vector数组是动态数组，支持随机存取--->但是在尾部添加或者溢出元素非常快速，中间插入删除费时

vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。增长为2倍增长（不是在原来空间扩充，而是新寻找一块空间，该空间可以放下原来2倍大小）
vector可以随机存取元素（支持索引值直接存取，用[]操作符或at()方法）
vector支持任意存取迭代 例如：  vector<T>::iterator iter = vt.begin()+3;

二：vector对象的默认构造（无参构造）

vector采用模板类实现，vector对象的默认构造形式为：vector<T> vecT;

vector<int> vecInt;          //一个存放int的vector容器。

vector<float> vecFloat;     //一个存放float的vector容器。

vector<string> vecString;     //一个存放string的vector容器。

...                                     //尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。

Class CA{};

vector<CA*> vecpCA;               //用于存放CA对象的指针的vector容器。

vector<CA> vecCA;             //用于存放CA对象的vector容器。由于容器元素的存放是按值复制的方式进行的，所以此时CA必须提供CA的拷贝构造函数，以保证CA对象间拷贝正常。

三：vector对象的有参构造

vector(beg,end);    　　　　　//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
vector(n,elem);   　　　　　　//构造函数将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector &vec);  //拷贝构造函数

vector(beg,end)使用：

int  iArray[] = {0,1,2,3,4};

vector<int>  vecIntA( iArray,  iArray+5 );

vector<int> vecIntB (  vecIntA.begin() , vecIntA.end()  );   //用构造函数初始化容器vecIntB

vector<int> vecIntB (  vecIntA.begin() , vecIntA.begin()+3  ); 

vector(n,elem)使用：

vector<int> vecIntC(3,9); //此代码运行后，容器vecIntB就存放3个元素，每个元素的值是9。

vector(const vector &vec)使用：

vector<int> vecIntD(vecIntA);

四：vector的赋值（和带参构造相似）

vector.assign(beg,end);    //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
vector.assign(n,elem);  //将n个elem拷贝赋值给本身。
vector& operator=(const vector  &vec);          //重载等号操作符
vector.swap(vec);  // 将vec与本身的元素互换。

vector<int> vecIntA,vecIntB,vecIntC,vecIntD;

int  iArray[] = {0,1,2,3,4};

vecIntA.assign(iArray,iArray+5);

vecIntB.assign( vecIntA.begin(),  vecIntA.end() );    //用其它容器的迭代器作参数。

vecIntC.assign(3,9);

vector<int> vecIntD;

vecIntD = vecIntA;

vecIntA.swap(vecIntD);

五：vector的大小

vector.size();         //返回容器中元素的个数
vector.empty();     //判断容器是否为空
vector.resize(num);   //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
vector.resize(num, elem);  //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

六：vector末尾的添加删除操作《重点》

void push_back(数据);    //向vector末尾插入一个数据
void pop_back();           //从vector末尾移除一个元素

    vector<int> v1, v2;

    v1.push_back(1);    //插入数据操作
    v1.push_back(3);

    //利用迭代器进行迭代
    vector<int>::iterator viter;　　//reverse_iterator 逆向迭代
    for (viter = v1.begin(); viter != v1.end(); viter++)　　//rbegin 尾部  rend首部
    {
        cout << *viter << endl;
    }

    v1.pop_back();
    v1.pop_back();    //移除尾部一个元素

    if (v1.empty())
        cout << "vector is empty" << endl;

补充：迭代器的另外一种用法

迭代器还有其它两种声明方法：

vector<int>::const_iterator 与vector<int>::const_reverse_iterator

以上两种分别是vector<int>::iterator 与vector<int>::reverse_iterator 的只读形式，使用这两种迭代器时，不会修改到容器中的值。

七：vector的数据存取

vec.at(int idx);    //返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range异常。

vec[int idx];          //返回索引idx所指的数据，越界时，运行直接报错

vector.front();       //返回第一个元素

vector.back();       //返回尾部元素

vector<int> vecInt;    //假设包含1 ,3 ,5 ,7 ,9

vecInt.at(2) == vecInt[2] ;                 //5

vecInt.at(2) = 8;  或  vecInt[2] = 8;

vecInt 就包含 1, 3, 8, 7, 9值

int iF = vector.front();       //iF==1  vector头部元素

int iB = vector.back();       //iB==9 尾部元素

vector.front() = 11;  //vecInt包含{11,3,8,7,9}

vector.back() = 19;   //vecInt包含{11,3,8,7,19}

八：vector的插入《效率低，不适合》

vector.insert(pos,elem);   //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。

vector.insert(pos,n,elem);   //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。

vector.insert(pos,beg,end);   //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值

vector<int> vecA;    //1, 3, 5, 7, 9

vector<int> vecB;    //2,4,6,8

vecA.insert(vecA.begin(), 11);                   //{11, 1, 3, 5, 7, 9}

vecA.insert(vecA.begin()+1,2,33);           //{11,33,33,1,3,5,7,9}

vecA.insert(vecA.begin() , vecB.begin() , vecB.end() );   //{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}

九：vector的删除《中间删除效率低》

vector.clear();    //移除容器的所有数据

vec.erase(beg,end);  //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。

vec.erase(pos);    //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

vecInt是用vector<int>声明的容器，现已包含按顺序的1,3,5,6,9元素。

vector<int>::iterator itBegin=vecInt.begin()+1;

vector<int>::iterator itEnd=vecInt.begin()+2;

vecInt.erase(itBegin,itEnd);

假设 vecInt 包含1,3,2,3,3,3,4,3,5,3，删除容器中等于3的元素

for(vector<int>::iterator it=vecInt.being(); it!=vecInt.end(); )    //小括号里不需写  ++it
{
   if(*it == 3)
   {
        it  =  vecInt.erase(it);       //以迭代器为参数，删除元素3，并把数据删除后的下一个元素位置返回给迭代器。
         //此时，不执行  ++it；
   }
   else
   {
       ++it;
   }
}

//删除vecInt的所有元素
vecInt.clear();                    //容器为空

十：性能测试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cstring>

#if _MSC_VER
#define snprintf _snprintf
#endif

using namespace std;

long get_a_target_long()
{
    /******变量声明********/
    long target = 0;
    /**********************/

    cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):";
    cin >> target;
    return target;
}

string get_a_target_string()
{
    /******变量声明********/
    long target = 0;
    char buf[10];
    /**********************/

    cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):";
    cin >> target;

    snprintf(buf, 10, "%d", target);
    return string(buf);
}

//与后面的比较函数中回调参数对应
int compareLongs(const void* l1, const void* l2)
{
    return (*(long*)l1 - *(long*)l2);
}

int compareStrings(const void* s1, const void* s2)
{
    if (*(string*)s1 > *(string*)s2)
        return 1;
    if (*(string*)s1 < *(string*)s2)
        return -1;
    return 0;
}

#include <vector>
#include <string>
//容器vector测试
namespace jj02
{
    void test_vector(long& v_size)
    {
        cout << "
test_vector()*******" << endl;

        /******变量声明:数组初始********/
        char buf[10];

        /******变量声明:vector初始********/
        vector<string> vec;

        /******变量声明：记录时间********/
        clock_t timeStart = clock();    //开始时间
        for (long i = 0; i < v_size; i++)
        {
            try
            {
                snprintf(buf, 10, "%d", rand());
                vec.push_back(string(buf));
            }
            catch (exception& e)
            {
                cout << e.what() << endl;
                cout << "Max_size:" << i << endl;
                abort();    //终止
            }
        }

        cout << "inti vector use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl;    //获取初始化数组耗时
        cout << "vector.size:" << vec.size() << endl;    //获取vector大小
        cout << "vector.front:" << vec.front() << endl;    //获取vector首元素
        cout << "vector.back:" << vec.back() << endl;    //获取vector尾元素
        cout << "vector.data:" << vec.data() << endl;    //获取vector首地址
        cout << "vector.capacity:" << vec.capacity() << endl;    //获取vector容量

        /******变量声明：获取我们要查询的数********/
        string target = get_a_target_string();

        //STL排序查找算法
        timeStart = clock();

        sort(vec.begin(), vec.end());
        /******变量声明：flag布尔型判断是否找到数据********/
        bool flag =
            binary_search(vec.begin(), vec.end(), target);

        cout << "sort()+binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
        if (flag != false)
            cout << "found:" << target << endl;
        else
            cout << "not found!" << endl;

        random_shuffle(vec.begin(), vec.end());    //乱序

        timeStart = clock();

        //qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法
        qsort(vec.data(), vec.size(), sizeof(string), compareStrings);

        /******变量声明：pItem是我们获取的返回的元素地址********/
        string* pItem =
            (string*)bsearch(&target, vec.data(), vec.size(), sizeof(string), compareStrings);
        cout << "qsort()+bsearch(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
        if (pItem != NULL)
            cout << "found:" << *pItem << endl;
        else
            cout << "not found!" << endl;

        //使用find方法进行查找
        timeStart = clock();

        auto pI = find(vec.begin(), vec.end(), target);

        cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
        if (flag != false)
            cout << "found:" << *pI << endl;
        else
            cout << "not found!" << endl;

    }
}