STL之Vector容器

一、初识Vector容器

学习目标1：学会往Vector容器中添加内置数据类型和Vector容器的遍历

示例：

#include "iostream"
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;void print(int val)
{cout << val << endl;
}
void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(50);//通过迭代器访问容器中的数据vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); vector<int>::iterator itEnd = v.end();//遍历方式一while (itBegin!=itEnd){cout << *itBegin << endl;itBegin++;}cout << "第二种遍历方式" << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << endl;}cout << "第三种遍历方式：用STL中的算法遍历" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print);
}int main01()
{test01();system("pause");return 0;
}

学习目标2：往Vector容器中添加自定义数据类型与遍历

示例：

#include "iostream"
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;//自定义数据库 类型class People
{
public://People() {};People(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}void ShowPeoleInfo(){cout << "姓名：" << this->m_Name  << "年龄：" << this->m_Age << endl;}string m_Name;int m_Age;
};void testPeople()
{//vector<People> arr;//People p1("小黄", 21);//People p2("小兰", 32);//People p3("小红", 41);//People p4("小名", 22);//People p5("小花", 12);//arr.push_back(p1);//arr.push_back(p2);//arr.push_back(p3);//arr.push_back(p4);//arr.push_back(p5);//cout << "Vector容器的当前容量是：" << arr.capacity() << endl;//cout << "Voctor容器的当前数据个数是：" << arr.size() << endl;遍历容器中的数据//for (vector<People>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); it++)//{// //cout << "姓名：" << it->m_Name << "年龄：" << it->m_Age << endl;//    cout << "姓名：" << (*it).m_Name<<" " << "年龄：" << (*it).m_Age << endl;//}vector<People*> arr;People p1("小黄", 21);People p2("小兰", 32);People p3("小红", 41);People p4("小名", 22);People p5("小花", 12);arr.push_back(&p1);arr.push_back(&p2);arr.push_back(&p3);arr.push_back(&p4);arr.push_back(&p5);cout << "Vector容器的当前容量是：" << arr.capacity() << endl;cout << "Voctor容器的当前数据个数是：" << arr.size() << endl;//遍历容器中的数据for (vector<People*>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); it++){//cout << "姓名：" << it->m_Name << "年龄：" << it->m_Age << endl;cout << "姓名：" << (*it)->m_Name << " " << "年龄：" << (*it)->m_Age << endl;}
}
int main()
{testPeople();system("pause");return 0;
}

学习目标3：容器中嵌套容器

示例：

#include "iostream"
#include <vector>
#include <string>using namespace std;//容器中嵌套容器
void test02()
{//1、***********定义一个大容器***********vector<vector<int>> V;//2、创建小容器vector<int> v1;vector<int> v2;vector<int> v3;vector<int> v4;//3、向小容器中添加数据for (int i = 0; i < 4; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 1);v3.push_back(i + 2);v4.push_back(i + 3);}//4、把小容器放到大容器中V.push_back(v1);V.push_back(v2);V.push_back(v3);V.push_back(v4);//5、遍历大容器中的所有数据for (vector<vector<int>>::iterator it = V.begin(); it != V.end(); it++){//(*it) ---是指vector<int>//再遍历每一个小容器中的数据cout << "遍历每个小容器的数据" << endl;for (vector<int>::iterator it1 = (*it).begin(); it1 != (*it).end(); it1++){cout << *it1 << endl;}}
}
int main()
{test02();system("pause");return 0;
}

二、vector容器的构造函数

学习目标：学会灵活使用vector容器的几种构造函数

vector容器与数组不同之处在于：空间可以动态扩展。

动态扩展：动态扩展并不是在原来的内存空间上扩展，而是寻找(开辟)更大的内存空间，把原来的数据拷贝到新空间，最后把原来的空间释放掉。

vector容器支持随机访问的迭代器。

vector函数原型：

vector<T> v; //采用模板实现类实现，默认构造函数

vector(v.begin(),v.end()) //将v[begin(),end())区间的元素拷贝给本身

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

示例：

#include "iostream"
#include <vector>#include <string>
using namespace std;
void printVector(vector<int> &v)
{for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it<<" ";}cout << endl;
}void test04()
{vector<int> v1;           //1、默认构造参数for (int i = 1; i < 10; i++){v1.push_back(i);}printVector(v1);             //1 2 3 4 5 6 7 8 9//2、通过区间的方式进行构造vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());printVector(v2);            //1 2 3 4 5 6 7 8 9//3、n个elem来构造vector<int> v3(10, 100);printVector(v3);           //100 100 100 100 100 100 100 100 100 100//4、拷贝构造vector<int> v4(v3);printVector(v4);         //100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}
int main()
{test04();system("pause");return 0;
}

三、vector容器的赋值操作

学习目标：学会利用几种原型函数给vector容器进行赋值

函数原型：

vector& operator=(const vector &vec) //重载等号赋值操作

assign(begin,end) //将[begin,end)区间的数据拷贝赋值给本身

assign(n,elem) //将n个elem拷贝赋值给本身

示例：


#include "iostream"
#include <vector>using namespace std;void PrintVector(vector<int> &v)
{for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test05()
{vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}PrintVector(v);//1、等号进行赋值操作cout << "赋值操作 operator=" << endl;vector<int> v2;v2 = v;PrintVector(v2);//2、assignvector<int> v3;v3.assign(v.begin(), v.end());PrintVector(v3);//3、 assign  n个elem进行赋值vector<int> v4;v4.assign(10, 100);PrintVector(v4);
}
int main()
{test05();system("pause");return 0;
}

总结：vector赋值最简单的方式是用等号进行赋值

四、vector容器的容量与大小操作

学习目标：能灵活对vector容器的容量与大小进行操作

函数原型：

empty(); //判断容器是否为空

capacity(); //获取容器的容量

size(); //获取容器中的元素个数

resize(int 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

//若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

resize(int num,elem) //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem填充新位置

//若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

示例：

#include "iostream"
#include <vector>using namespace std;void PrintVector06(vector<int> &v)
{for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test06()
{vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}PrintVector06(v);         //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9if (v.empty())   //为真代表容器为空{cout << "v容器为空！！！！" << endl;}else {cout << "v容器不不不为空！！！！" << endl;cout <<"v容器的容量是："<< v.capacity() << endl;cout << "v容器的大小是：" << v.size() << endl;}//重新指定v容器的大小v.resize(15);PrintVector06(v);         //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0//v.resize(20,100);PrintVector06(v);         //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 100 100 100 100 100v.resize(2);PrintVector06(v);          //0 1
}
int main()
{test06();system("pause");return 0;
}

五、vector容器的插入和删除操作

学习目标：能够进行vector容器的插入、删除操作

函数原型：

push_back(elem);

pop_back(); //删除最后一个元素

insert(const_iterator pos,elem)； //迭代器指向位置pos插入元素elem

insert(const_iterator pos,int count,elem)； //迭代器指向位置pos插入count个元素elem

erase(const_iterator pos)； //删除迭代器指向的元素

erase(const_iterator start,const_iterator end)；//删除迭代器从start到end之间的元素

clear(); //删除容器中所有元素

示例：

#include "iostream"
#include <vector>
using namespace std;void PrintVector07(vector<int> &v)
{if (v.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else {cout << "容器的容量为："<<v.capacity() << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}}cout << endl;
}void test07()
{vector<int> v;//尾插法v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(50);PrintVector07(v);               //10 20 30 40 50//尾删法v.pop_back();PrintVector07(v);              //10 20 30 40//插入法   第一个参数是迭代器v.insert(v.begin(), 1000);PrintVector07(v);             //1000 10 20 30 40v.insert(v.begin(), 2,1000);PrintVector07(v);             //1000 1000 1000 10 20 30 40//删除v.erase(v.begin());PrintVector07(v);             //1000 1000 10 20 30 40//v.erase(v.begin(), v.end());v.clear();PrintVector07(v);             //输出为空}
int main()
{test07();system("pause");return 0;
}

总结：尾插、尾删、插入、删除、清空

六、vector数据的存取

学习目标：对vector容器中的数据进行存取操作

函数原型：

at(int index); //返回索引index所指的数据

operator[]; //返回索引index所指的数据

front(); //返回容器中第一个数据元素

back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include "iostream"
#include <vector>using namespace std;void PrintVector08(vector<int> &v)
{if (v.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else{cout << "容器的容量为：" << v.capacity() << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}}cout << endl;
}void test08()
{vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//1、用[] 来访问容器中的元素for (int i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;//2、利用at方式来访问元素for (int i = 0; i < v.size(); i++){cout << v.at(i) << " ";}cout << endl;//3、获取容器中的第一个元素cout << "v容器中的第一个元素：" << v.front() << endl;//4、获取最后一个元素cout << "v容器的最后一个元素：" << v.back() << endl;
}int main()
{test08();system("pause");return 0;
}

七、vector容器互换

学习目标：实现两容器内的元素互换

函数原型：

swap(vec); //将vec与本身的元素互换

示例：

#include "iostream"
#include <vector>using namespace std;void PrintVector09(vector<int> &v)
{if (v.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else{cout << "容器的容量为：" << v.capacity() << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}}cout << endl;
}
void test09()
{vector<int> v1;for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);}cout << "交换前："<<endl;PrintVector09(v1);vector<int> v2;for (int i =10; i >0; i--){v2.push_back(i);}PrintVector09(v2);cout << "交换后：" << endl;v1.swap(v2);PrintVector09(v1);PrintVector09(v2);
}//实际用途  巧用swap可以收缩内存空间
void test009()
{vector<int> v;for (int i = 0; i < 100000; i++){v.push_back(i);}cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;     //138255cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;         //100000v.resize(3);   //重新指定大小cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;     //138255cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;         //3//巧用swap收缩内存vector<int>(v).swap(v);                  //vector<int>(v)匿名对象cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;     //3cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;         //3}
int main09()
{//test09();test009();system("pause");return 0;
}

总结：巧用swap收缩内存 vector<int>(v).swap(v)

八、vector预留空间

预留空间的作用：减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型：

reserve(int len); //容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可以访问

示例：

#include "iostream"
#include <vector>
using namespace std;void test10()
{std::vector<int> v;v.reserve(100000);int num = 0;int *p = NULL;for (int i = 0; i < 100000; i++){v.push_back(i);if (p != &v[0]){p = &v[0];num++;}}cout << "num=" << num << endl;           //未加v.reserve(100000);   30   进行了30次动态扩展cout << "num=" << num << endl;           //加v.reserve(100000);   1   进行了1次动态扩展
}
int main10()
{test10();system("pause");return 0;
}

总结：如果一开始就知道数据量比较大，可以利用reserve预留空间