文章参考：
黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难
STL中的vector容器的一点总结

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一、vector容器简介

  vector数据结构和数组非常相似，也称为 单端数组。vector又被称为向量，vector可以形象的描述为长度可以 动态改变的数组，功能和数组较为相似。实际上更专业的描述为：vector是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库，vector之所以被认为是一个容器，是因为它能够像容器一样 存放各种类型的对象。简单地说，vector是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据。（注：STL的容器从实现的角度讲可以说是类模板class teplate)

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二、vector和数组的主要区别

  数组：分配的是静态空间，一般分配了就不可以改变，就像我们熟知的定义了一个数组，那么数组的长度就不可以改变了，我们也不可以进行越界访问，但是编译器不检查越界，这一点在我们编程的时候要尤为注意（很多都可能会烦这样的错误！！）。一般申请的数组长度不能满足我们的要求了，我们要重新申请大一点数组，然后把原数组中数据复制过来。
  vector：分配的是 动态空间，即我们声明vector容器的时候可以不指定容器的大小，vector是随着元素的加入，空间自动扩展的。但是，我们必须要负责任的肯定vector分配的空间是连续的，也就是支持数组中的下标随机访问。
  vector的实现机制是：预留一部分空间，而且预留空间的大小是按一定比率增长的，如果空间不够用的话，要保证连续，就必须重新new一片空间，然后将原有元素移动到新空间，同时预留新的空间，最后将原来的那部分空间释放掉。这样预留空间的好处就是不用每次向vector中加元素都重新分配空间。

另外，使用 vector 要求添加头文件 #include<vector>

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三、 vecotr容器中的使用

3.1 构造函数

vector容器的构造函数声明方式主要有以下几种：

vector <Elem> v;                  // 创建空vector（默认构造函数）
vector <Elem> v1(v);              // 拷贝构造函数：用另一个vector初始化
vector <Elem> v(n);               // 含n个元素，元素进行值初始化（int默认=0）
vector <Elem> v(n, elem);         // 含n个elem元素的拷贝
vector <Elem> v(beg, end);        // 用[beg, end)左闭右开区间初始化

示例代码：

//第一种方式
vector<int> v1; // 1 2 3
//v1 = { 1,2,3 };
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);

//第二种方式
vector<int> v2(v1); // 1 2 3

//第三种方式
vector<int> v3(5); // 0 0 0 0 0（int 默认 0）

//第四种方式
vector<int> v4(5, 4); // 4 4 4 4 4 （5个4）

//第五种方式，迭代器方式
vector<int> v5(v1.begin(), v1.end()); // 1 2 3

//第五种种方式，指针方式
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
vector<int> v6(a, a + 6); // 1 2 3 4 5 6

注：vector <Elem> v(beg,end)声明方式，创建一个和 [beg,end)区间元素相同的 vector，一定要注意是左闭右开。包括 v.end()函数也是返回的vector末端的下位置，相当于 int a[n]的 a[n]，并不能访问。

另外，值得注意的是以下两种方法，是两种初始化方法：

vector<int> v1;   // 无参构造
v1 = {1,2,3};     // 赋值操作 → 调用重载的 =

vector<int> v2 = {1,2,3};  // 初始化列表构造
vector<int> v3{1,2,3};     // 等价写法，纯初始化

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3.2 vector赋值操作

vector& operator=(const vector &vec);    , 重载等号操作符
assign(beg, end);                        , 将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n, elem);                         , 将n个elem拷贝赋值给本身

示例代码：

vector<int> v1; //无参构造
v1 = { 1,2,3 };

vector<int>v2 = v1; // 重载等号操作符

vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end()); // 1 2 3

vector<int>v4; 
v4.assign(3, 99); //3个99
// 99 99 99

v4.assign(2, 100); // 完全覆盖
// 100 100

注：assign函数会做 覆盖

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3.3 vector容量和大小

empty();                 , 判断容器是否为空
capacity();              , 容器的容量
size();                  , 返回容器中元素的个数
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值填充新位置，若容器变短则末尾超出长度的元素被删除

示例代码：

vector<int> v1 = { 1,2,3 };

if (v1.empty()) {
	cout << "v1为空" << endl;
}
else {
	cout << "v1不为空" << endl;
	cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl; // 3 
	cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl; // 3
}

//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
v1.resize(6, 8); // 1 2 3 8 8 8

//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
v1.resize(5); // 1 2 3 8 8

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3.4 vector插入和删除

push_back(ele);                                           , 尾部插入元素ele
pop_back();                                               , 删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele);                          , 迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count, ele);               , 迭代器指向位置pos插入count个元素ele
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

示例代码：

vector<int> v1;
//尾插
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30); // 10 20 30
//尾删
v1.pop_back(); // 10 20 
//插入
v1.insert(v1.begin(), 100); // 100 10 20
v1.insert(v1.begin(), 2, 1000); // 头部插入两个1000
// 1000 1000 100 10 20
//删除
v1.erase(v1.begin()); // 1000 100 10 20 
//清空
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
v1.clear();

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3.5 vector数据存取

at(int idx);         , 返回索引idx所指的数据
operator[];          , 返回索引idx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

示例代码：

vector<int>v1 = { 200,100,10,20 };
for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
	cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;

for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
	cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;

cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl; // 200
cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl; // 20

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3.6 vector互换容器

swap(vec);   , 将vec与本身的元素互换

示例代码：

vector<int>v1 = { 1,2,3,4 };
vector<int>v2 = { 5,6,7,8 };
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
// v1: 5 6 7 8
// v2: 1 2 3 4

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3.7 vector预留空间

动态扩展：

 vector<int> v;
// 空容器：没存数据
cout << "空容器：size=" << v.size() << "  capacity=" << v.capacity() << endl; // 0 0
// 添加4个元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
cout << "存4个数：size=" << v.size() << "  capacity=" << v.capacity() << endl; // 4 4
// 继续添加第5个元素
v.push_back(5);
cout << "存5个数：size=" << v.size() << "  capacity=" << v.capacity() << endl; // 5 6

但是如果数据量较大，在添加元素时，会多次扩展，因此可以一开始预留空间

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

示例代码：统计 vector 在连续插入 10 万个元素的过程中，内存扩容的次数

//预留能存储10000个元素的内存空间
v.reserve(100000);
int num = 0; // 统计开辟次数
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
	v.push_back(i);
	if (p != &v[0]) { // 若指针不等于首地址，即扩展时P失效
		p = &v[0];
		num++;
	}
}
cout << "num:" << num << endl; // 1

注：因为预留了足够多的内存空间，因此不会发生扩展

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3.8 vector排序

使用时包含头文件 algorithm

sort(iterator beg, iterator end)  	,对beg和end区间内元素进行排序

这里主要介绍，默认排序、降序排序、自定义排序，示例代码如下：

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

bool MyCompareInt(int a, int b) {
	return a > b; // 降序
}

class MyCompare {
public:
	// 重载 () 运算符，sort 会自动调用这个方法
	bool operator()(int a, int b) {
		// 降序：return a > b
		return a > b;
	}
};

class Person {
public:
	Person(string name, int age) : m_Name(name), m_Age(age) {}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

class MyComparePersonAge {
public:
	// 重载 () 运算符，sort 会自动调用这个方法
	bool operator()(const Person& p1, const Person& p2) {
		return p1.m_Age < p2.m_Age;
	}
};

bool MyComparePersonAge2(Person p1, Person p2) {
	return p1.m_Age > p2.m_Age;
}

int main() {
	system("chcp 65001> nul");
	vector<int> v1 = { 10, 30, 20, 50, 40 };
	sort(v1.begin(), v1.end());  // 默认：从小到大排序

	// 降序
	sort(v1.begin(), v1.end(), MyCompareInt); // 普通函数
	sort(v1.begin(), v1.end(), MyCompare()); // 仿函数的形式
	sort(v1.begin(), v1.end(), greater<int>()); // 内建函数对象

	// 自定义排序，如：按照年龄排序
	vector<Person> v2;
	v2.push_back(Person("A", 20));
	v2.push_back(Person("B", 10));
	v2.push_back(Person("C", 30));
	sort(v2.begin(), v2.end(), MyComparePersonAge()); // 仿函数形式
	sort(v2.begin(), v2.end(), MyComparePersonAge2); // 函数形式

	system("pause");
	return 0;
}

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四、扩展

4.1 迭代器输出

每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素

• v.begin()：返回迭代器，这个迭代器指向容器中 第一个数据
• v.end()：返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的 最后一个元素的下一个位置
• vector<int>::iterator：拿到 vector 这种容器的迭代器类型，用于声明迭代器变量（ite），以遍历或操作容器，可以把它当成指针用。

遍历示例如下：

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {
	cout << val << endl;
}

// 函数传递方式
void printVector(const vector<int>& v) { // 因为形参添加const，所以迭代器添加const_iterator  
	for (vector<int>::const_iterator  it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

// C++11 简化写法（不用管迭代器类型）
void printVector2(const vector<int>& v) {
    // 通用极简写法，const 容器必用
    for (const auto& val : v) {
        cout << val << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
	system("chcp 65001> nul");

	//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
	vector<int> v;
	//向容器中放数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);

	vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
	vector<int>::iterator pEnd = v.end();

	//第一种遍历方式：
	while (pBegin != pEnd) {
		cout << *pBegin << endl;
		pBegin++;
	}

	//第二种遍历方式：
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << endl;
	}

	//第三种遍历方式：
	//使用STL提供标准遍历算法  头文件 algorithm
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);

	//第四种遍历方式：
	for (int x : v) {
		cout << x << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

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4.2 存放自定义数据类型

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) : m_Name(name), m_Age(age) {}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;
};

//存放对象
void test01() {
	vector<Person> v;
	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << "Name:" << (*it).m_Name << " Age:" << (*it).m_Age << endl;
	}
}

//放对象指针
void test02() {
	vector<Person*> v;
	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);

	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		Person* p = (*it);
		cout << "Name:" << p->m_Name << " Age:" << p->m_Age << endl;
	}
}


int main() {
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

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4.4 容器嵌套容器

vector< vector<int> >  v{ {1,2,3},{4,5,6} };
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
		cout << *vit << " ";
	}
	cout << endl;
}