学习下c++中的向量(Vectors)
一直没有好好学过c++的向量(Vector),但是看好多开源代码中被大量使用,所以,学习学习,转自维基百科 Vector 是C++标准程序库中的一个类,可视为会自动扩展容量的数组,以循序(Sequential)的方式维护变量集合。vector的特色包括支持随机存取,在集合尾端增删元素很快,但是在集合中间增删元素比较费时。vector是C++标准程序库中的众多容器(containe
一直没有好好学过c++的向量(Vector),但是看好多开源代码中被大量使用,所以,学习学习,转自维基百科
Vector 是C++标准程序库中的一个类,可视为会自动扩展容量的数组,以循序(Sequential)的方式维护变量集合。vector的特色包括支持随机存取,在集合尾端增删元素很快,但是在集合中间增删元素比较费时。vector是C++标准程序库中的众多容器(container)之一,除此之外还有list、set、map、…等等。 vector以模板(泛型)方式实现,可以存储任何类型的变量,包括用户自定义的数据型态,例如:它可以是放置整数(int)型态的 vector、也可以是放置字符串(string)型态的 vector、或者放置用户自定类型(user-defined class)的 vector。
vector 定义于 <vector> 头文件中。与其他STL组件一样,vector 属于std命名空间。
vector是C++标准程序库里最基本的容器,大多数状况下都很有效率。vector设计之初即是为了改善C语言原生数组的种种缺失与不便,而欲提供一种更有效、更安全的数组。vector的的使用接口刻意模拟C语言原生数组,较明显的差异在于存储器管理,原生数组必须在声明数组的时候明确指定数组长度(例如 int a[5]),但是 vector 不需要指定,而是会在运行期依据状况自我调整长度,动态增大容量。
vector的表现一如数据结构中的数组,允许随机存取(Random Access),以索引值(index)访问任一元素只要花费常数时间 O(1),在集合尾端增加或删除元素也是花费常数时间O(1),若在vector集合中间增加或删除元素时间复杂度是线性时间O(n),较为费时。虽然C++标准并没有规定实现方式,但大多数 vector 内部均使用动态数组方式实现。
[编辑]成员函数概观
vector
类型是以容器(Container) 模式为基准设计的,也就是说,基本上它有begin()
,end()
,size()
,max_size()
,empty()
以及swap()
这几个方法。
- 访问元素的方法
vec[i]
- 访问索引值为 i 的元素引用。 (索引值从零起算,故第一个元素是vec[0]。)vec.at(i)
- 访问索引值为 i 的元素的引用,以 at() 访问会做数组边界检查,如果访问越界将会抛出一个例外,这是与operator[]的唯一差异。vec.front()
- 回传 vector 第一个元素的引用。vec.back()
- 回传 vector 最尾元素的引用。
- 新增或移除元素的方法
vec.push_back()
- 新增元素至 vector 的尾端,必要时会进行存储器配置。vec.pop_back()
- 删除 vector 最尾端的元素。vec.insert()
- 插入一个或多个元素至 vector 内的任意位置。vec.erase()
- 删除 vector 中一个或多个元素。vec.clear()
- 清空所有元素。
- 取得长度/容量
vec.size()
- 取得 vector 目前持有的元素个数。vec.empty()
- 如果 vector 内部为空,则传回 true 值。vec.capacity()
- 取得 vector 目前可容纳的最大元素个数。这个方法与存储器的配置有关,它通常只会增加,不会因为元素被删减而随之减少。
- 重新配置/重设长度
vec.reserve()
- 如有必要,可改变 vector 的容量大小(配置更多的存储器)。在众多的 STL 实做,容量只能增加,不可以减少。vec.resize()
- 改变 vector 目前持有的元素个数。
- 迭代 (Iterator)
vec.begin()
- 回传一个Iterator,它指向 vector 第一个元素。vec.end()
- 回传一个Iterator,它指向 vector 最尾端元素的下一个位置(请注意:它不是最末元素)。vec.rbegin()
- 回传一个反向Iterator,它指向 vector 最尾端元素的。vec.rend()
- 回传一个Iterator,它指向 vector 的第一个元素。
使用说明
声明
使用vector之前,必须先 #include<vector>。
声明一个vector变量的方法如下:
std::vector<T> v;
T是vector要存储的对象集合的类型,该vector的变量名称是v。T可以是任何符合Assignable条件的类型,包或用户自定义类型。如果T不符合Assignable或者复制成本很高昂,可以考虑使用T*来代替T。
取代数组使用
#include<vector> int main() { std::vector<T> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); for(int i=0;i<3;++i) std::cout << v[i] << std::endl; }
vector有四种定义方式:
1. vector<int> a(10); //定义了10个整数元素的向量,但没有给出初值,因而其值是不确定的
2. vector<int> b(10,1); //定义了10个整数元素的向量,且给出其每个元素的初值为1
3. vector<int> c(b); //用另一个现成的向量来创建一个向量
4. vector<int> d(b.begin(), b,begin()+3); //定义了其值依次为b向量中第0到第2个(共3个)元素的向量
长度/容量
//Headers and Macros #include <iostream> #include <cstdlib> #include <vector> #include <iomanip> #define SETW_1 10 #define SETW_2 6 #define SETW_3 10 using namespace std; typedef vector<int> Vint; //利用參照取得真正的 capacity 值 void PrintVectorInfo(Vint& v) { cout<<setw(SETW_1)<<"Element"<<setw(SETW_2)<<"Size"; cout<<setw(SETW_3)<<"Capacity"<<endl; for ( Vint::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it ++) //iterator是向量中的遍历器类型
//for(int i=0; i<v.size(); ++i) cout<<v[i]<<" "; { cout<<setw(SETW_1)<<(*it)<<setw(SETW_2)<<v.size(); cout<<setw(SETW_3)<<v.capacity()<<endl; } cout<<endl; } //Main Function int main(int argc, char** argv) { //==START==// //宣告一個 vector Vint vint; //宣告兩個整數變數 int a = 11, b = 22, c = 33; //建立只有一個元素空間的 vint //把變數 a 複製至第一個元素內 vint.push_back(a); cout<<"Push Back: a = "<<a<<endl; //建立兩個元素空間的 vint //把變數 a 複製至第一個元素內 //把變數 b 複製至第二個元素內 //刪除上一次建立的 vint //上一次建立的 vint 只有一個元素空間 //依此類推 vint.push_back(b); cout<<"Push Back: b = "<<b<<endl; vint.push_back(c); cout<<"Push Back: c = "<<c<<endl; PrintVectorInfo(vint); //移除最後一個元素 vint.pop_back(); cout<<"Pop Back......"<<endl; PrintVectorInfo(vint); //移除最後一個元素 vint.pop_back(); cout<<"Pop Back......"<<endl; PrintVectorInfo(vint); //清除所有元素 vint.clear(); cout<<"Clear All Elements."<<endl; //==END==// getchar(); return 0;
}
运行结果如下:
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