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  • C++ STL它vector详细解释

    Vectors
       vector它是C++标准模板库部分,它是一种多用途,你可以使用各种数据结构和算法的模板类和库。

    vector其原因被认为是一个容器。因为它可以被存储为各种类型的对象作为容器。一般来讲。vector个可以存放随意类型的动态数组。可以添加和压缩数据。

    为了可以使用vector。必须在你的头文件里包括以下的代码:#include <vector>
    构造函数。




      Vectors 包括着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。訪问Vector中的随意元素或从末尾加入元素都能够在常量级时间复杂度内完毕,而查找特定值的元素所处的位置或是在Vector中插入元素则是线性时间复杂度。




    函数列表例如以下:
    Constructors 构造函数 
    Operators 对vector进行赋值或比較 
    assign() 对Vector中的元素赋值 
    at() 返回指定位置的元素 
    back() 返回最末一个元素 
    begin() 返回第一个元素的迭代器 
    capacity() 返回vector所能容纳的元素数量(在不又一次分配内存的情况下) 
    clear() 清空全部元素 
    empty() 推断Vector是否为空(返回true时为空) 
    end() 返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置) 
    erase() 删除指定元素 
    front() 返回第一个元素 
    get_allocator() 返回vector的内存分配器 
    insert() 插入元素到Vector中 
    max_size() 返回Vector所能容纳元素的最大数量(上限) 
    pop_back() 移除最后一个元素 
    push_back() 在Vector最后加入一个元素 
    rbegin() 返回Vector尾部的逆迭代器 
    rend() 返回Vector起始的逆迭代器 
    reserve() 设置Vector最小的元素容纳数量 
    resize() 改变Vector元素数量的大小 
    size() 返回Vector元素数量的大小 
    swap() 交换两个Vector


    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
                                   函数具体说明
    构造函数
    语法: 
    vector();
    vector( size_type num, const TYPE &val );
    vector( const vector &from );
    vector( input_iterator start, input_iterator end );




    C++ Vectors能够使用下面随意一种參数方式构造: 
    无參数 - 构造一个空的vector, 
    数量(num)和值(val) - 构造一个初始放入num个值为val的元素的Vector 
    vector(from) - 构造一个与vector from 同样的vector 
    迭代器(start)和迭代器(end) - 构造一个初始值为[start,end)区间元素的Vector(注:半开区间). 
    举例,以下这个实例构造了一个包括5个值为42的元素的Vector
    vector<int> v1( 5, 42 );
    运算符
    语法: 
    v1 == v2
    v1 != v2
    v1 <= v2
    v1 >= v2
    v1 < v2
    v1 > v2 
    v[]
    C++ Vectors可以使用标准运算符: ==, !=, <=, >=, <, 和 >. 要訪问vector中的某特定位置的元素可以使用 [] 操作符. 
    两个vectors被觉得是相等的,假设: 
    它们具有同样的容量 
    全部同样位置的元素相等. 
    vectors之间大小的比較是依照词典规则. 




    assign函数 


    语法: 
    void assign( input_iterator start, input_iterator end );
    void assign( size_type num, const TYPE &val );
    assign() 函数要么将区间[start, end)的元素赋到当前vector,或者赋num个值为val的元素到vector中.这个函数将会清除掉为vector赋值曾经的内容.




    at函数 
    语法: 
    TYPE at( size_type loc );
    at() 函数 返回当前Vector指定位置loc的元素的引用. at() 函数 比 [] 运算符更加安全, 由于它不会让你去訪问到Vector内越界的元素. 比如, 考虑以下的代码:
    vector<int> v( 5, 1 );
    for( int i = 0; i < 10; i++ ) {
    cout << "Element " << i << " is " << v[i] << endl;
    }
    这段代码訪问了vector末尾以后的元素,这将可能导致非常危急的结果.下面的代码将更加安全: 
    vector<int> v( 5, 1 );
    for( int i = 0; i < 10; i++ ) {
    cout << "Element " << i << " is " << v.at(i) << endl;
    }
    代替试图訪问内存里非法值的作法,at() 函数可以辨别出訪问是否越界并在越界的时候抛出一个异常out_of_range.




    back 函数 
    语法: 
    TYPE back();
    back() 函数返回当前vector最末一个元素的引用.比如: 
    vector<int> v;
    for( int i = 0; i < 5; i++ ) {
    v.push_back(i);
    }
    cout << "The first element is " << v.front() 
         << " and the last element is " << v.back() << endl;
    这段代码产生例如以下结果:
    The first element is 0 and the last element is 4




    begin 函数 
    语法: 
    iterator begin();
    begin()函数返回一个指向当前vector起始元素的迭代器.比如,以下这段使用了一个迭代器来显示出vector中的全部元素:
    vector<int> v1( 5, 789 );
    vector<int>::iterator it;
    for( it = v1.begin(); it != v1.end(); it++ )
    cout << *it << endl;




    capacity 函数 
    语法: 
    size_type capacity();
    capacity() 函数 返回当前vector在又一次进行内存分配曾经所能容纳的元素数量.




    clear 函数 
    语法: 
    void clear();
    clear()函数删除当前vector中的全部元素.




    empty 函数 
    语法: 
    bool empty();
    假设当前vector没有容纳不论什么元素,则empty()函数返回true,否则返回false.比如,下面代码清空一个vector,并依照逆序显示全部的元素:
    vector<int> v;
    for( int i = 0; i < 5; i++ ) {
        v.push_back(i);
    }
    while( !v.empty() ) {
        cout << v.back() << endl;
        v.pop_back();
    }




    end 函数 
    语法: 
    iterator end();
    end() 函数返回一个指向当前vector末尾元素的下一位置的迭代器.注意,假设你要訪问末尾元素,须要先将此迭代器自减1.




    erase 函数 
    语法: 
    iterator erase( iterator loc );
    iterator erase( iterator start, iterator end );
    erase函数要么删作指定位置loc的元素,要么删除区间[start, end)的全部元素.返回值是指向删除的最后一个元素的下一位置的迭代器.比如:
    // 创建一个vector,置入字母表的前十个字符
    vector<char> alphaVector;
    for( int i=0; i < 10; i++ )
        alphaVector.push_back( i + 65 );
    int size = alphaVector.size();


    vector<char>::iterator startIterator;
    vector<char>::iterator tempIterator;


    for( int i=0; i < size; i++ )
    {
        tartIterator = alphaVector.begin();
        alphaVector.erase( startIterator );


        // Display the vector
        for( tempIterator = alphaVector.begin(); tempIterator != alphaVector.end(); tempIterator++ )
        cout << *tempIterator;
        cout << endl;

    这段代码将会显演示样例如以下输出:


    BCDEFGHIJ
    CDEFGHIJ
    DEFGHIJ
    EFGHIJ
    FGHIJ
    GHIJ
    HIJ
    IJ
    J


    front 函数 
    语法: 
    TYPE front();
    front()函数返回当前vector起始元素的引用




    get_allocator 函数 
    语法: 
    allocator_type get_allocator();
    get_allocator() 函数返回当前vector的内存分配器.在STL里面一般不会调用new或者alloc来分配内存,并且通过一个allocator对象的相关方法来分配.
    演示样例:vector<int>v3( 3, 1, v2.get_allocator( ));//把V2的内存分配器作为一个參数參与构造V3。

    这样,它们两个用一个内存分配器了。






    insert 函数 
    语法: 
    iterator insert( iterator loc, const TYPE &val );
    void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val );
    void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end );
    insert() 函数有下面三种使用方法: 
    在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, 
    在指定位置loc前插入num个值为val的元素 
    在指定位置loc前插入区间[start, end)的全部元素 . 
    举例: 
    //创建一个vector,置入字母表的前十个字符
    vector<char> alphaVector;
    for( int i=0; i < 10; i++ )
    alphaVector.push_back( i + 65 );
    //插入四个C到vector中
    vector<char>::iterator theIterator = alphaVector.begin();
    alphaVector.insert( theIterator, 4, 'C' );
    //显示vector的内容
    for( theIterator = alphaVector.begin(); theIterator != alphaVector.end(); theIterator++ )
    cout << *theIterator;
    这段代码将显示: 
    CCCCABCDEFGHIJ




    max_size 函数 
    语法: 
    size_type max_size();
    max_size() 函数返回当前vector所能容纳元素数量的最大值(译注:包含可又一次分配内存). 




    pop_back 
    语法: 
    void pop_back();
    pop_back()函数删除当前vector最末的一个元素,比如:


    vector<char> alphaVector;
    for( int i=0; i < 10; i++ )
        alphaVector.push_back( i + 65 );


    int size = alphaVector.size();
    vector<char>::iterator theIterator;
    for( int i=0; i < size; i++ ) {
    alphaVector.pop_back();
    for( theIterator = alphaVector.begin(); theIterator != alphaVector.end(); theIterator++ )
          cout << *theIterator;
    cout << endl;
    }


    这段代码将显示下面输出:


    ABCDEFGHI
    ABCDEFGH
    ABCDEFG
    ABCDEF
    ABCDE
    ABCD
    ABC
    AB
    A


    push_back 函数 
    语法: 
    void push_back( const TYPE &val );
    push_back()加入值为val的元素到当前vector末尾




    rbegin 函数 
    语法: 
    reverse_iterator rbegin();
    rbegin函数返回指向当前vector末尾的逆迭代器.(译注:实际指向末尾的下一位置,而其内容为末尾元素的值,详见逆代器相关内容)
    演示样例:
    vector<int>v1;
    for(int i=1;i<=5;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    vector<int>::reverse_iterator pos;
    pos=v1.rbegin();
    cout<<*pos<<" ";
    pos++;
    cout<<*pos<<endl;
    输出结果为:5 4




    rend 函数 
    语法: 
    reverse_iterator rend();
    rend()函数返回指向当前vector起始位置的逆迭代器. 
    演示样例:
    vector<int>v1;
    for(int i=1;i<=5;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    vector<int>::reverse_iterator pos;
    pos=v1.rend();
    pos--;
    cout<<*pos<<" ";
    pos--;
    cout<<*pos<<endl;
    输出结果为:1 2




    reserve 函数 
    语法: 
    void reserve( size_type size );
    reserve()函数为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间.(译注:实际空间可能大于size)




    resize 函数 
    语法: 
    void resize( size_type size, TYPE val );
    resize() 函数改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val


    resize 与reserve的差别
        reserve是容器预留空间,但并不真正创建元素对象,在创建对象之前,不能引用容器内的元素,因此当增加新的元素时。须要用push_back()/insert()函数。
        resize是改变容器的大小。而且创建对象。因此,调用这个函数之后,就能够引用容器内的对象了,因此当增加新的元素时。用operator[]操作符,或者用迭代器来引用元素对象。再者,两个函数的形式是有差别的。reserve函数之后一个參数。即须要预留的容器的空间;resize函数能够有两个參数。第一个參数是容器新的大小。第二个參数是要增加容器中的新元素,假设这个參数被省略,那么就调用元素对象的默认构造函数。
    初次接触这两个接口或许会混淆,事实上接口的命名就是对功能的绝佳描写叙述,resize就是又一次分配大小,reserve就是预留一定的空间。这两个接口即存在区别,也有共同点。

    以下就它们的细节进行分析。
         为实现resize的语义,resize接口做了两个保证:
                一是保证区间[0, new_size)范围内数据有效,假设下标index在此区间内。vector[indext]是合法的。


                 二是保证区间[0, new_size)范围以外数据无效,假设下标index在区间外。vector[indext]是非法的。


         reserve仅仅是保证vector的空间大小(capacity)最少达到它的參数所指定的大小n。在区间[0, n)范围内,假设下标是index,vector[index]这样的訪问有可能是合法的。也有可能是非法的,视详细情况而定。
         resize和reserve接口的共同点是它们都保证了vector的空间大小(capacity)最少达到它的參数所指定的大小。
    因两接口的源码相当精简,以至于能够在这里贴上它们:
    void resize(size_type new_size) { resize(new_size, T()); }
    void resize(size_type new_size, const T& x) {
        if (new_size < oldsize) 
          erase(oldbegin + new_size, oldend); // erase区间范围以外的数据,确保区间以外的数据无效
        else
          insert(oldend, new_size - oldsize, x); // 填补区间范围内空缺的数据,确保区间内的数据有效
    演示样例:
    #include<iostream>
    #include<vector>
    using namespace std;
    void main()
    {
        vector<int>v1;
    for(int i=1;i<=3;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    v1.resize(5,8);//多出的两个空间都初始化为8。
    for(i=0;i<v1.size();i++)//resize与reserver并不会删除原先的元素以释放空间
    {
         cout<<v1[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    v1.reserve(7);// 新元素还没有构造,
        for(i=0;i<7;i++)
    {
         cout<<v1[i]<<" ";//当i>4,此时不能用[]訪问元素 
    }
    cout<<endl;
    cout<<v1.size()<<endl;
    cout<<v1.capacity()<<endl;
    }
    输出结果为:
    1 2 3 8 8
    1 2 3 8 8 -842150451 -842150451
    5
    7




    size 函数 


    语法: 
    size_type size();
    size() 函数返回当前vector所容纳元素的数目 




    swap 函数 
    语法: 
    void swap( vector &from );
    swap()函数交换当前vector与vector from的元素
    演示样例:
         vector<int>v1,v2;
         for(int i=1;i<=3;i++)
         {
    v1.push_back(i);
            v2.push_back(i);
         }
    v2.push_back(4);
         v2.push_back(5);
         v1.swap(v2);
         for(int j=0;j<v1.size();j++)
         {
    cout<<v1[j]<<" ";
         }
         cout<<endl;
         for(int k=0;k<v2.size();k++)
         {
    cout<<v2[k]<<" ";
         }
         cout<<endl;
    的输出是:
    1 2 3 4 5
    1 2 3

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