STL应用之vector容器——C++
vectorvector的定义vector()无参构造函数，构造一个空的vectorvector（size_type num, const value_type& val = value_type())构造一个初始放入num个值为val的元素的Vectorvector(const vector& from)拷贝构造函数#include<iostream>#include
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vector
vector的定义
- vector()
- 无参构造函数，构造一个空的vector
- vector（size_type num, const value_type& val = value_type())
- 构造一个初始放入num个值为val的元素的Vector
- vector(const vector& from)
- 拷贝构造函数
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
//构造函数
vector<int> v1;
//构造5个容器并初始化为0
vector<int> v2(5, 0);
//拷贝构造函数
vector<int> v3(v2);
return 0;
}
vector的遍历
- operator[ ]
- 返回pos位置的字符
- iterator begin()+ iterator end()
- begin返回一个指向当前vector起始元素的迭代器
- end返回一个指向当前vector末尾元素的下一位置的迭代器；如果你要访问末尾元素，需要先将此迭代器自减1
- reverse_rbegin() + reverse_rend()
- rbegin返回指向当前vector末尾的逆迭代器(实际指向末尾的下一位置，而其内容为末尾元素的值)
- rend返回指向当前vector起始位置的逆迭代器
- 范围for
- C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
//构造函数
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
//1.operator[]+size()
for (size_t i = 0; i < v1.size(); ++i)
{
cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;
//2.迭代器
//begin+end
vector<int>::iterator it = v1.begin();
while (it != v1.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
//rbegin+rend
vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin();
while (rit != v1.rend())
{
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
//3.范围for——本质是由编译器替换成迭代器方式遍历支持的
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
vector的容量
- size_type size() const
- 返回当前vector所容纳元素的数目
- size_type capacity() const
- 返回当前vector在重新进行内存分配以前所能容纳的元素数量
- bool empty()
- 如果当前vector没有容纳任何元素，则empty()函数返回true，否则返回false
- void resize(size_type size, value_type val = value_type())
- 改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val
- 如果size小于当前容器的大小，则将内容减少到其前size个元素，并删除超出范围的元素（并销毁它们）
- 如果size大于当前容器的大小，则通过在末尾插入所需数量的元素来扩展内容，以达到size。如果指定了val，则将新元素初始化为val
- 如果size也大于当前容器容量，将自动重新分配已分配的存储空间
- reserve
- 为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
//构造函数
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
//size()
cout << v1.size() << endl;
//capacity()
cout << v1.capacity() << endl;
//empty()
cout << v1.empty() << endl;
//resize()
v1.resize(8, 0);
cout << v1.size() << endl;
//reserve()
v1.reserve(10);
cout << v1.capacity() << endl;
return 0;
}
vector的增删查改
- void push_back(const value_type& val)
- 添加值为val的元素到当前vector末尾
- void pop_back()
- 删除当前vector最末的一个元素
- iterator insert(iterator position, const value_type& val)
- 在指定位置position前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器
- iterator erase(iterator position)
- 删除指定位置position的元素，返回删除元素的下一位置的迭代器
- void swap(vector& x)
- 交换当前vector与vector x的元素
- find
- 查找(这个是算法模块实现，不是vector的成员接口),返回一个迭代器
- sort
- 升序排序，底层用快排实现
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
//构造函数
vector<int> v1;
//push_back(val)
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
//pop_back()
v1.pop_back();
//insert(pos,val)
v1.insert(v1.begin(), 0);
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//erase(pos)
v1.erase(v1.begin());
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//删掉4
//find
vector<int>::iterator pos = find(v1.begin(), v1.end(), 2);
if (pos != v1.end())
{
v1.erase(pos);
}
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//sort
vector<int> v2;
v2.push_back(10);
v2.push_back(40);
v2.push_back(30);
v2.push_back(20);
sort(v2.begin(), v2.end());
for (auto e : v2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//swap
vector<int> v3;
v3.push_back(1);
v3.push_back(2);
v3.push_back(3);
v3.push_back(4);
v3.swap(v2);
for (auto e : v3)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
vector的模拟实现
#pragma once
#include<cstring>
#include<cassert>
#include<iostream>
using namespace std;
namespace bin {
template<class T>
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
//构造函数
vector()
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
,end_of_storage(nullptr)
{}
//拷贝构造
//vector(const vector<T>& v)
//{
// //深拷贝
// //开空间
// _start = new T[v.size()];
// _finish = _start + v.size();
// end_of_storage = _start + v.capacity();
// //拷贝数据
// memcpy(_start, v._start, sizeof(T) * v.size());
//}
vector(const vector<T>& v)
:_start(nullptr)
,_finish(nullptr)
,end_of_storage(nullptr)
{
reserve(v.capacity());
for (auto& e : v)
{
push_back(e);
}
}
//赋值运算符重载
vector<T>& operator=(vector<T> v)
{
this->swap(v);
return *this;
}
//swap()
void swap(vector<T>& v)
{
::swap(_start, v._start);
::swap(_finish, v._finish);
::swap(end_of_storage, v.end_of_storage);
}
//析构函数
~vector()
{
delete[] _start;
_start = _finish = end_of_storage = nullptr;
}
//operator[]运算符重载
T& operator[](size_t i)
{
assert(i < size());
return _start[i];
}
//begin()返回一个指向当前vector起始元素的迭代器
iterator begin()
{
return _start;
}
const_iterator begin() const
{
return _start;
}
//end()返回一个指向当前vector末尾元素的下一位置的迭代器
iterator end()
{
return _finish;
}
const_iterator end() const
{
return _finish;
}
//reserve()为当前vector预留至少共容纳n个元素的空间
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t sz = size();
//开辟新空间
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
//拷贝数据
memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * sz);
//释放旧空间
delete[] _start;
}
//指向新空间
_start = tmp;
//重新计算_finish和end_of_storage
_finish = tmp + sz;
end_of_storage = _start + n;
}
}
//resize()改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
//n小于当前容器的大小size()，则将内容减少到其前n个元素
if (n < size())
{
_finish = _start + n;
}
else
{
if (n > capacity())
{
//如果n大于当前容器容量，将重新分配存储空间
reserve(n);
}
//n大于当前容器的大小,在末尾插入元素来达到n
//如果指定了val，则将新元素初始化为val
while (_finish != _start + n)
{
*_finish = val;
++_finish;
}
}
}
//push_back()添加值为x的元素到当前vector末尾
void push_back(const T& x)
{
/*if (_finish == end_of_storage)
{
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
}
*_finish = x;
++_finish;*/
insert(end(), x);
}
//pop_back()删除当前vector最末的一个元素
void pop_back()
{
/*assert(_start < _finish);
--_finish;*/
erase(end() - 1);
}
//insert()插入
void insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos <= _finish);
if (_finish == end_of_storage)
{
//内部迭代器失效，则先计算出来pos到_start的距离
size_t n = pos - _start;
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
//增容后pos迭代器失效，在新申请的空间中重新计算pos的位置
pos = _start + n;
}
//pos之后的元素往后移
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
//将x插入pos位置
*pos = x;
//当前vector的大小加1
++_finish;
}
//erase()删除
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos < _finish);
iterator it = pos;
while (it < _finish)
{
*it = *(it + 1);
++it;
}
--_finish;
//返回删除之后的下一个位置
return pos;
}
//size()返回当前vector所容纳元素的数目
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
//capacity()返回当前vector在重新进行内存分配以前所能容纳的元素数量
size_t capacity() const
{
return end_of_storage - _start;
}
private:
iterator _start;
iterator _finish;
iterator end_of_storage;
};
}
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