C++ STL之vector详解

Posted 2022-12-10 行码棋

返回主目录

⭐️vector（动态数组）⭐️

1️⃣介绍1️⃣

vector为可变长数组（动态数组），定义的vector数组可以随时添加数值和删除元素.

在局部函数中开vector数组，是在堆空间里面开的，与开全局变量比较类似，所以经常见到在局部函数中开大容量数组

• 头文件

#include < vector >

• 初始化

  • 一维初始化

    vector<int>num; //定义了一个名为num的存int数据的一维数组
    vector<double>num;//定义了一个名为num的存double数据的一维数组
    vector<node>num;//node是结构体类型
    

    指定长度和初始值的初始化

    vector<int> v(n);//定义一个长度为n的数组，动态定义，不指定初值默认初值为0
    vector<int> v(n, 0);//所有的元素均为0
    //注意：指定数组长度之后（指定长度后的数组就相当于正常的数组了）
    

    初始化中有多个元素

    vector<int> a1, 2, 3, 4, 5;// 数组a中有五个元素
    

    拷贝初始化

    vector<int> a(n + 1, 0);
    vector<int> b(a);//两个数组中的类型必须相同,a和b都是长度为n+1，所有值都为0的数组
    

  • 二维初始化
    定义第一维固定长度为5，第二维可变化的二维数组

    vector<int>num[5];//定义可变长二维数组
    //注意：行是不可变的（只有5行），而列可变可以在指定行添加元素
    //第一维固定长度为5，第二维长度可以改变
    

    行列均可变

    //初始化二维均可变长数组
    vector<vectot<int> >num;//定义一个行和列均可变的二维数组
    

    行列长度均固定 n + 1行 m + 1列初始值为0

    vector<vector<int> > a(n + 1, vector<int>(m + 1, 0));
    

    c++17或者c++20支持的形式(我也不太清楚😭)

    vector a(n + 1, vector(m + 1, 0));
    

⭐️初始化技巧⭐️

⭐️简单访问⭐️

//方式一：单个访问，假设num数组中已经有了5个元素
cout << num[4] << "\\n";  //输出第五个数据
//一二维可变数组和普通数组的访问方法一样

//方式二:遍历
for(int i = 0; i < num.size(); i++)
	cout << num[i] << " ";//下标范围在[0,num.size()),前开后闭

//方式三：智能指针
for(auto i : num)
	cout << i << " ";

2️⃣ 方法函数2️⃣

知道了如何定义初始化可变数组，下面就需要知道如何添加，删除，修改数据。

相关方法函数如下：

c指定为数组名称

代码	含义
c.front()	返回第一个数据
c.pop_back()	删除最后一个数据 O(1)
c.push_back(element)	在尾部加一个数据 O(1)
c.size()	返回实际数据个数（unsigned类型） O(1)
c.clear()	清除元素个数 O(N),N为元素个数
c.resize(n,v)	改变数组大小为n,n个空间数值赋为v，如果没有默认赋值为0
c.insert(it,x)	向任意迭代器it插入一个元素x O(N)
例：c.insert(c.begin()+2,-1)	将-1插入c[2]的位置
c.erase(first,last)	删除[first,last)的所有元素
c.begin()	返回首元素的迭代器（通俗来说就是地址）
c.end()	返回最后一个元素后一个位置的迭代器（地址）
c.empty()	判断是否为空，为空返回真，反之返回假

注意： end()返回的是最后一个元素的后一个位置的地址，不是最后一个元素的地址,所有容器均是如此

以上 O(n),O(1)说的是时间复杂度

3️⃣注意点3️⃣

1. 排序

使用sort排序要： sort(c.begin(),c.end());

对所有元素进行排序，如果要对指定区间进行排序，可以对sort()里面的参数进行加减改动。

2. 访问

数组访问：

上面有简单的访问演示，下面进行扩充并复习

下标法： 和普通数组一样

注意：一维数组的下标是从$0$到$v.size()-1$,访问之外的数可能会出错

迭代器法： 类似指针一样的访问 ，首先需要声明迭代器变量，和声明指针变量一样，可以根据代码进行理解（附有注释）。

代码如下：

vector<int> vi; //定义一个vi数组
vector<int>::iterator it = vi.begin();//声明一个迭代器指向vi的初始位置

vector数组访问相关代码：

2.1.下标访问：

//添加元素
for(int i = 0; i < 5; i++)
	vi.push_back(i);
	
//下标访问 
for(int i = 0; i < 5; i++)
	cout << vi[i] << " ";
cout << "\\n";

2.2.迭代器访问：

//迭代器访问
vector<int>::iterator it;   
//相当于声明了一个迭代器类型的变量it
//通俗来说就是声明了一个指针变量

//方式一：
vector<int>::iterator it = vi.begin(); 
for(int i = 0; i < 5; i++)
	cout << *(it + i) << " ";
cout << "\\n";

//方式二：
vector<int>::iterator it;
for(it = vi.begin(); it != vi.end();it ++)
	cout << *it << " ";
//vi.end()指向尾元素地址的下一个地址

2.3.智能指针：

只能遍历完数组，如果要指定的内容进行遍历，需要另选方法。
auto 能够自动识别类型。

vector<int> v;
v.push_back(12);
v.push_back(241);
for( auto i : v) 
	cout << i << " "; // 12 241

综上：

1. vi[i] 和 *(vi.begin() + i) 等价
2. 说明：只有vector和string的stl容器支持*（it+i）的元素访问

string的讲解在后续章节会有讲述