STL初识-vector容器

博主：本当迷
发布时间：2021 年 09 月 14 日
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分类：学习语言

STL中最常用的容器为vector,可以理解为数组!

## vector存放内置数据类型

容器：`vector`

算法：`for_each`

迭代器：`vector< int >: :iterator`

## 须包含头文件

`#include< vector >`

## 遍历容器的三种方法：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void prin(int val)
{
	cout << val << "  ";
}
void prin_arr()
{
	vector<int>arr;//创建一个vector容器
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr.push_back(i);
	}

//第一种遍历容器方法
	vector<int>::iterator itbegin = arr.begin();//迭代相当于指针
	vector<int>::iterator itend = arr.end();
	while (itbegin != itend)
	{
		cout << *itbegin << "  ";
		itbegin++;
	}
	cout << endl << endl;

//第二种遍历容器方法
	for(vector<int>::iterator itbegin = arr.begin(); itbegin != arr.end(); itbegin++)
		cout << *itbegin << "  ";
	cout << endl << endl;

//第三种遍历容器方法
	for_each(arr.begin(), arr.end(), prin);//需要包含algorithm头文件，并且需要一个prin函数操作遍历内容
}
int main()
{
	prin_arr();
	return 0;
}
```

## vector存放自定义数据类型

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>

using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

//存放自定义数据类型
void text01()
{
	vector<Person>v; //创建容器
	Person p1("张三", 18);
	Person p2("李四", 19);
	Person p3("王五", 17);

v.push_back(p1);//向容器导入数据
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);

for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)//遍历输出容器中的数据
	{
		cout << it->m_Name <<"："<< it->m_Age << endl;
	}
}

//存放自定义数据类型的指针
void text02()
{
	vector<Person*>v; //创建容器
	Person p1("张三", 18);
	Person p2("李四", 19);
	Person p3("王五", 17);

v.push_back(&p1);//向容器导入数据
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)//遍历输出容器中的数据
	{
		cout << (*it)->m_Name << "：" << (*it)->m_Age << endl;
	}
}
int main()
{
	text01();
	text02();
	return 0;
}
```

## vector容器嵌套容器

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>

using namespace std;

void text()
{
	vector<vector<int>>v;//创建一个大容器（大容器里面有小容器）

vector<int>v1;//创建一个小容器
	vector<int>v2;
	vector<int>v3;
	vector<int>v4;

for (int i = 0; i < 4; i++)//给小容器赋初值
	{
		v1.push_back(i + 1);
		v2.push_back(i + 2);
		v3.push_back(i + 3);
		v4.push_back(i + 4);
	}
	v.push_back(v1);//把小容器插到大容器里面
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);

//实际上可以理解成一个二维数组，大容器为行 ，小容器为列
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)//遍历大容器
	{
		for (vector<int> ::iterator is = (*it).begin(); is != (*it).end(); is++)//遍历小容器
		{
			cout << *is<<" ";
		}
		cout << endl;
	}

}
int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 构造函数：

### 功能：

vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组

### vector与普通数组的区别：

不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

### 动态扩展：

并不是在原空间之后接续新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

### 函数原型：

vector< int>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()]区间中的元素拷贝给本身

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

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

void print_vector(vector<int>& v)
{
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void text()
{
	vector<int>v;//默认构造，无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	print_vector(v);

vector<int>v1(v.begin(), v.end());//通过区间方式构造
	print_vector(v1);

vector<int>v3(10, 0);//n个elem构造
	print_vector(v3);

vector<int>v4(v1);//拷贝构造
	print_vector(v4);

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 赋值操作：

### 功能描述：

给vector容器进行赋值

### 函数原型：

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

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

vector<int>v1;
	v1 = v;//通过直接赋值方式
	print_vector(v1);

vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());//通过区间构造
	print_vector(v3);

vector<int>v4;
	v4.assign(10, 0);//n个elem方式赋值
	print_vector(v4);

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 容量和大小：

### 功能描述：

对vector容器的容量和大小操作

### 函数原型：

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，如果容器变短，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值值填充位置，如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

if (v.empty())
	{
		cout << "v为空！";
	}
	else
	{
		cout << "v不为空！"<<endl;
		cout << "v的容量大小：" << v.capacity() << endl;
		cout << "v的元素个数" << v.size() << endl;

}

v.resize(15);//若容器容量小于扩充后的容量，则默认用0填充新位置
	print_vector(v);

v.resize(15,1);
	print_vector(v);//若容器容量小于扩充后的容量，则可以利用重载填充新位置

v.resize(5);//若容量容器大于指定容器大小，则超出容器容量部分被删除
	print_vector(v);

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 插入和删除：

### 功能描述：

对vector容器进行插入、删除操作

## 函数原型：

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();//删除容器中的所以元素

</div>

## 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

v.pop_back();//尾删
	print_vector(v);

v.insert(v.begin(), 100);//首插一个100
	print_vector(v);

v.insert(v.begin(),4, 100);//首插4个100
	print_vector(v);

v.erase(v.begin());//删除首个元素
	print_vector(v);

v.erase(v.begin(),v.end());//删除begin 到 end 之间的元素
	print_vector(v);

v.clear();//清空容器

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 数据存取：

### 功能描述：

对vector中的数据的存取操作

### 函数原型：

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();       //返回容器中的第一个数据元素

back();        //返回容器中最后一个数据元素

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

void text()
{
	vector<int>v;//默认构造，无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

for (int i = 0; i < v.size(); i++)//通过[]输出数组元素
	{
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

for (int i = 0; i < v.size(); i++)//通过at输出数组元素
	{
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

cout << "输出容器第一个元素" << v.front() << endl;
	cout << "输出容器最后个元素" << v.back() << endl;

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 互换容器：

### 功能描述：

实现两个容器内元素进行互换

### 函数原型：

swap(vec);//将vec与本身的元素互换

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

void print_vector(vector<int>&v)
{
	for (int i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;
}

void text()
{
	cout << "交换前" << endl;
	vector<int>v;//默认构造，无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	print_vector(v);

vector<int>v1;
	for (int i = 10; i > 0; i--)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	print_vector(v1);

cout << "交换后" << endl;
	v.swap(v1);
	print_vector(v);
	print_vector(v1);

}

void text01()
{
	cout << "实际用途！" << endl;
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 9999999; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	cout << "v1容器的容量大小" << v1.capacity()<<endl;
	cout << "v1所含有元素的大小" << v1.size()<< endl;
	cout << endl;

v1.resize(3);
	cout << "v1容器的容量大小" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1所含有元素的大小" << v1.size() << endl;
	cout << endl;

vector<int>(v1).swap(v1);//收缩容器容量空间
	cout << "v1容器的容量大小" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1所含有元素的大小" << v1.size() << endl;
}

int main()
{
	text();
	text01();

return 0;
}
```

## 预留空间：

### 功能描述：

减少vector在动态扩展容量时的次数

### 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，元素不可访问

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

void text()
{
	vector<int>v;
	v.reserve(1000000);//如果不reserve的话num一定不为1，也就是说容器需要多次寻找才能找到合适的容量空间
	int num = 0;
	int* p = NULL;
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		v.push_back(i);
		if (p != &v[0])
		{
			p = &v[0];
			num++;
		}

}
	cout << "num的次数" << num << endl;
}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

最后修改：2021 年 09 月 18 日

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STL初识-vector容器

本当迷 • 2021 年 09 月 14 日

STL中最常用的容器为vector,可以理解为数组!

## vector存放内置数据类型

容器：`vector`

算法：`for_each`

迭代器：`vector< int >: :iterator`

## 须包含头文件

`#include< vector >`

## 遍历容器的三种方法：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void prin(int val)
{
	cout << val << "  ";
}
void prin_arr()
{
	vector<int>arr;//创建一个vector容器
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr.push_back(i);
	}

//第二种遍历容器方法
	for(vector<int>::iterator itbegin = arr.begin(); itbegin != arr.end(); itbegin++)
		cout << *itbegin << "  ";
	cout << endl << endl;

//第三种遍历容器方法
	for_each(arr.begin(), arr.end(), prin);//需要包含algorithm头文件，并且需要一个prin函数操作遍历内容
}
int main()
{
	prin_arr();
	return 0;
}
```

## vector存放自定义数据类型

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>

using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

//存放自定义数据类型
void text01()
{
	vector<Person>v; //创建容器
	Person p1("张三", 18);
	Person p2("李四", 19);
	Person p3("王五", 17);

v.push_back(p1);//向容器导入数据
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);

for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)//遍历输出容器中的数据
	{
		cout << it->m_Name <<"："<< it->m_Age << endl;
	}
}

//存放自定义数据类型的指针
void text02()
{
	vector<Person*>v; //创建容器
	Person p1("张三", 18);
	Person p2("李四", 19);
	Person p3("王五", 17);

## vector容器嵌套容器

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>

using namespace std;

void text()
{
	vector<vector<int>>v;//创建一个大容器（大容器里面有小容器）

vector<int>v1;//创建一个小容器
	vector<int>v2;
	vector<int>v3;
	vector<int>v4;

}
int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 构造函数：

### 功能：

vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组

### vector与普通数组的区别：

不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展

### 动态扩展：

并不是在原空间之后接续新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

### 函数原型：

vector< int>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()]区间中的元素拷贝给本身

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

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

vector<int>v1(v.begin(), v.end());//通过区间方式构造
	print_vector(v1);

vector<int>v3(10, 0);//n个elem构造
	print_vector(v3);

vector<int>v4(v1);//拷贝构造
	print_vector(v4);

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 赋值操作：

### 功能描述：

给vector容器进行赋值

### 函数原型：

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

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

vector<int>v1;
	v1 = v;//通过直接赋值方式
	print_vector(v1);

vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());//通过区间构造
	print_vector(v3);

vector<int>v4;
	v4.assign(10, 0);//n个elem方式赋值
	print_vector(v4);

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 容量和大小：

### 功能描述：

对vector容器的容量和大小操作

### 函数原型：

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，如果容器变短，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值值填充位置，如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

if (v.empty())
	{
		cout << "v为空！";
	}
	else
	{
		cout << "v不为空！"<<endl;
		cout << "v的容量大小：" << v.capacity() << endl;
		cout << "v的元素个数" << v.size() << endl;

}

v.resize(15);//若容器容量小于扩充后的容量，则默认用0填充新位置
	print_vector(v);

v.resize(15,1);
	print_vector(v);//若容器容量小于扩充后的容量，则可以利用重载填充新位置

v.resize(5);//若容量容器大于指定容器大小，则超出容器容量部分被删除
	print_vector(v);

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 插入和删除：

### 功能描述：

对vector容器进行插入、删除操作

## 函数原型：

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();//删除容器中的所以元素

</div>

## 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

v.pop_back();//尾删
	print_vector(v);

v.insert(v.begin(), 100);//首插一个100
	print_vector(v);

v.insert(v.begin(),4, 100);//首插4个100
	print_vector(v);

v.erase(v.begin());//删除首个元素
	print_vector(v);

v.erase(v.begin(),v.end());//删除begin 到 end 之间的元素
	print_vector(v);

v.clear();//清空容器

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 数据存取：

### 功能描述：

对vector中的数据的存取操作

### 函数原型：

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();       //返回容器中的第一个数据元素

back();        //返回容器中最后一个数据元素

</div>

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

void text()
{
	vector<int>v;//默认构造，无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

for (int i = 0; i < v.size(); i++)//通过[]输出数组元素
	{
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

for (int i = 0; i < v.size(); i++)//通过at输出数组元素
	{
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

cout << "输出容器第一个元素" << v.front() << endl;
	cout << "输出容器最后个元素" << v.back() << endl;

}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

## 互换容器：

### 功能描述：

实现两个容器内元素进行互换

### 函数原型：

swap(vec);//将vec与本身的元素互换

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

void print_vector(vector<int>&v)
{
	for (int i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;
}

void text()
{
	cout << "交换前" << endl;
	vector<int>v;//默认构造，无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	print_vector(v);

vector<int>v1;
	for (int i = 10; i > 0; i--)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	print_vector(v1);

cout << "交换后" << endl;
	v.swap(v1);
	print_vector(v);
	print_vector(v1);

}

v1.resize(3);
	cout << "v1容器的容量大小" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1所含有元素的大小" << v1.size() << endl;
	cout << endl;

vector<int>(v1).swap(v1);//收缩容器容量空间
	cout << "v1容器的容量大小" << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1所含有元素的大小" << v1.size() << endl;
}

int main()
{
	text();
	text01();

return 0;
}
```

## 预留空间：

### 功能描述：

减少vector在动态扩展容量时的次数

### 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，元素不可访问

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

}
	cout << "num的次数" << num << endl;
}

int main()
{
	text();

return 0;
}
```

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