• STL：vector容器用法详解

    vector类称作向量类，它实现了动态数组，用于元素数量变化的对象数组。像数组一样，vector类也用从0开始的下标表示元素的位置；但和数组不同的是，当vector对象创建后，数组的元素个数会随着vector对象元素个数的增大和缩小而自动变化。

        vector类常用的函数如下所示：

        1.构造函数

    • vector():创建一个空vector
    • vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
    • vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
    • vector(const vector&):复制构造函数
    • vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中

        2.增加函数

    • void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
    • iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
    • iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
    • iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

       3.删除函数

    • iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
    • iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
    • void pop_back():删除向量中最后一个元素
    • void clear():清空向量中所有元素

      4.遍历函数

    • reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
    • reference front():返回首元素的引用
    • reference back():返回尾元素的引用
    • iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素
    • iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
    • reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素
    • reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

      5.判断函数

    • bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

      6.大小函数

    • int size() const:返回向量中元素的个数
    • int capacity() const:返回当前向量张红所能容纳的最大元素值
    • int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

      7.其他函数

    • void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
    • void assign(int n,const T& x):设置向量中第n个元素的值为x
    • void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

    示例：

      1.初始化示例

    [cpp] view plaincopy
    1. #include "stdafx.h"  
    2. #include<iostream>  
    3. #include<vector>  
    4.   
    5. using namespace std;  
    6.   
    7. class A  
    8. {  
    9.     //空类  
    10. };  
    11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    12. {  
    13.       
    14.     //int型vector  
    15.     vector<int> vecInt;  
    16.   
    17.     //float型vector  
    18.     vector<float> vecFloat;  
    19.   
    20.     //自定义类型，保存类A的vector  
    21.     vector<A> vecA;  
    22.   
    23.     //自定义类型，保存指向类A的指针的vector  
    24.     vector<A*> vecPointA;  
    25.   
    26.     return 0;  
    27. }  

    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10. class A  
    11. {  
    12.     //空类  
    13. };  
    14. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    15. {  
    16.       
    17.     //int型vector,包含3个元素  
    18.     vector<int> vecIntA(3);  
    19.       
    20.     //int型vector,包含3个元素且每个元素都是9  
    21.     vector<int> vecIntB(3,9);  
    22.   
    23.     //复制vecIntB到vecIntC  
    24.     vector<int> vecIntC(vecIntB);  
    25.       
    26.     int iArray[]={2,4,6};  
    27.     //创建vecIntD  
    28.     vector<int> vecIntD(iArray,iArray+3);  
    29.   
    30.     //打印vectorA,此处也可以用下面注释内的代码来输出vector中的数据  
    31.     /*for(int i=0;i<vecIntA.size();i++) 
    32.     { 
    33.         cout<<vecIntA[i]<<"     "; 
    34.     }*/  
    35.   
    36.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
    37.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    38.     {  
    39.         cout<<*it<<"     ";  
    40.     }  
    41.     cout<<endl;  
    42.   
    43.     //打印vecIntB  
    44.     cout<<"VecIntB:"<<endl;  
    45.     for(vector<int>::iterator it = vecIntB.begin() ;it!=vecIntB.end();it++)  
    46.     {  
    47.         cout<<*it<<"     ";  
    48.     }  
    49.     cout<<endl;  
    50.   
    51.     //打印vecIntC  
    52.     cout<<"VecIntB:"<<endl;  
    53.     for(vector<int>::iterator it = vecIntC.begin() ;it!=vecIntC.end();it++)  
    54.     {  
    55.         cout<<*it<<"     ";  
    56.     }  
    57.     cout<<endl;  
    58.   
    59.     //打印vecIntD  
    60.     cout<<"vecIntD:"<<endl;  
    61.     for(vector<int>::iterator it = vecIntD.begin() ;it!=vecIntD.end();it++)  
    62.     {  
    63.         cout<<*it<<"     ";  
    64.     }  
    65.     cout<<endl;  
    66.     return 0;  
    67. }  

    程序的运行结果如下：

    上面的代码用了4种方法建立vector并对其初始化

      2.增加及获得元素示例：

    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10.   
    11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    12. {  
    13.       
    14.     //int型vector,包含3个元素  
    15.     vector<int> vecIntA;  
    16.   
    17.     //插入1 2 3  
    18.     vecIntA.push_back(1);  
    19.     vecIntA.push_back(2);  
    20.     vecIntA.push_back(3);  
    21.       
    22.     int nSize = vecIntA.size();  
    23.   
    24.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
    25.   
    26.     //打印vectorA,方法一：  
    27.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
    28.     {  
    29.         cout<<vecIntA[i]<<"     ";  
    30.     }  
    31.     cout<<endl;  
    32.   
    33.     //打印vectorA,方法二：      
    34.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
    35.     {  
    36.         cout<<vecIntA.at(i)<<"     ";  
    37.     }  
    38.     cout<<endl;  
    39.   
    40.     //打印vectorA,方法三：  
    41.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    42.     {  
    43.         cout<<*it<<"     ";  
    44.     }  
    45.     cout<<endl;  
    46.       
    47.     return 0;  
    48. }  

    上述代码对一个整形向量类进行操作，先定义一个整形元素向量类，然后插入3个值，并用3种不同的方法输出，程序运行结果如下：


    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10. class A  
    11. {  
    12. public:  
    13.     int n;  
    14. public:  
    15.     A(int n)  
    16.     {  
    17.         this->n = n;  
    18.     }  
    19. };  
    20.   
    21. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    22. {  
    23.       
    24.     //int型vector,包含3个元素  
    25.     vector<A> vecClassA;  
    26.   
    27.     A a1(1);  
    28.     A a2(2);  
    29.     A a3(3);  
    30.   
    31.     //插入1 2 3  
    32.     vecClassA.push_back(a1);  
    33.     vecClassA.push_back(a2);  
    34.     vecClassA.push_back(a3);  
    35.       
    36.       
    37.     int nSize = vecClassA.size();  
    38.   
    39.     cout<<"vecClassA:"<<endl;  
    40.   
    41.     //打印vecClassA,方法一：  
    42.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
    43.     {  
    44.         cout<<vecClassA[i].n<<"     ";  
    45.     }  
    46.     cout<<endl;  
    47.   
    48.     //打印vecClassA,方法二：    
    49.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
    50.     {  
    51.         cout<<vecClassA.at(i).n<<"     ";  
    52.     }  
    53.     cout<<endl;  
    54.   
    55.     //打印vecClassA,方法三：  
    56.     for(vector<A>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)  
    57.     {  
    58.         cout<<(*it).n<<"     ";  
    59.     }  
    60.     cout<<endl;  
    61.       
    62.     return 0;  
    63. }  

    上述代码通过定义元素为类的向量，通过插入3个初始化的类，并通过3种方法输出，运行结果如下：


    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10. class A  
    11. {  
    12. public:  
    13.     int n;  
    14. public:  
    15.     A(int n)  
    16.     {  
    17.         this->n = n;  
    18.     }  
    19. };  
    20.   
    21. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    22. {  
    23.       
    24.     //int型vector,包含3个元素  
    25.     vector<A*> vecClassA;  
    26.   
    27.     A *a1 = new A(1);  
    28.     A *a2 = new A(2);  
    29.     A *a3 = new A(3);  
    30.   
    31.     //插入1 2 3  
    32.     vecClassA.push_back(a1);  
    33.     vecClassA.push_back(a2);  
    34.     vecClassA.push_back(a3);  
    35.       
    36.       
    37.     int nSize = vecClassA.size();  
    38.   
    39.     cout<<"vecClassA:"<<endl;  
    40.   
    41.     //打印vecClassA,方法一：  
    42.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
    43.     {  
    44.         cout<<vecClassA[i]->n<<" ";  
    45.     }  
    46.     cout<<endl;  
    47.   
    48.     //打印vecClassA,方法二：    
    49.     for(int i=0;i<nSize;i++)  
    50.     {  
    51.         cout<<vecClassA.at(i)->n<<" ";  
    52.     }  
    53.     cout<<endl;  
    54.   
    55.     //打印vecClassA,方法三：  
    56.     for(vector<A*>::iterator it = vecClassA.begin();it!=vecClassA.end();it++)  
    57.     {  
    58.         cout<<(**it).n<<" ";  
    59.     }  
    60.     cout<<endl;  
    61.     delete a1; delete a2;delete a3;  
    62.     return 0;  
    63. }  

    上述代码通过定义元素为类指针的向量，通过插入3个初始化的类指针，并通过3种方法输出指针指向的类，运行结果如下：


      3.修改元素示例

    修改元素的方法主要有三种：1.通过数组修改，2.通过引用修改，3.通过迭代器修改
    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10.   
    11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    12. {  
    13.       
    14.     //int型vector,包含3个元素  
    15.     vector<int> vecIntA;  
    16.   
    17.     //插入1 2 3  
    18.     vecIntA.push_back(1);  
    19.     vecIntA.push_back(2);  
    20.     vecIntA.push_back(3);  
    21.       
    22.     int nSize = vecIntA.size();  
    23.   
    24.     //通过引用修改vector  
    25.     cout<<"通过数组修改，第二个元素为8："<<endl;  
    26.     vecIntA[1]=8;  
    27.   
    28.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
    29.     //打印vectorA  
    30.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    31.     {  
    32.         cout<<*it<<"     ";  
    33.     }  
    34.     cout<<endl;  
    35.       
    36.     //通过引用修改vector  
    37.     cout<<"通过引用修改，第二个元素为18："<<endl;  
    38.     int &m = vecIntA.at(1);  
    39.     m=18;  
    40.   
    41.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
    42.     //打印vectorA  
    43.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    44.     {  
    45.         cout<<*it<<"     ";  
    46.     }  
    47.     cout<<endl;  
    48.   
    49.     //通过迭代器修改vector  
    50.     cout<<"通过迭代器修改，第二个元素为28"<<endl;  
    51.     vector<int>::iterator itr = vecIntA.begin()+1;  
    52.     *itr = 28;  
    53.   
    54.     cout<<"vecIntA:"<<endl;  
    55.     //打印vectorA  
    56.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    57.     {  
    58.         cout<<*it<<"     ";  
    59.     }  
    60.     cout<<endl;  
    61.   
    62.     return 0;  
    63. }  

    程序运行结果如下：


    4.删除向量示例

    删除向量主要通过erase和pop_back，示例代码如下
    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10.   
    11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    12. {  
    13.       
    14.     //int型vector,包含3个元素  
    15.     vector<int> vecIntA;  
    16.   
    17.     //循环插入1 到10  
    18.     for(int i=1;i<=10;i++)  
    19.     {  
    20.         vecIntA.push_back(i);  
    21.     }  
    22.       
    23.     vecIntA.erase(vecIntA.begin()+4);  
    24.           
    25.     cout<<"删除第5个元素后的向量vecIntA:"<<endl;  
    26.     //打印vectorA  
    27.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    28.     {  
    29.         cout<<*it<<" ";  
    30.     }  
    31.     cout<<endl;  
    32.   
    33.     //删除第2-5个元素  
    34.     vecIntA.erase(vecIntA.begin()+1,vecIntA.begin()+5);  
    35.   
    36.     cout<<"删除第2-5个元素后的vecIntA:"<<endl;  
    37.     //打印vectorA  
    38.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    39.     {  
    40.         cout<<*it<<" ";  
    41.     }  
    42.     cout<<endl;  
    43.   
    44.     //删除最后一个元素  
    45.     vecIntA.pop_back();  
    46.   
    47.     cout<<"删除最后一个元素后的vecIntA:"<<endl;  
    48.     //打印vectorA  
    49.     for(vector<int>::iterator it = vecIntA.begin();it!=vecIntA.end();it++)  
    50.     {  
    51.         cout<<*it<<" ";  
    52.     }  
    53.     cout<<endl;  
    54.   
    55.     return 0;  
    56. }  

    程序运行结果如下：


    3.进一步理解vector，如下图所示：


        当执行代码vector<int> v(2,5)时，在内存里建立了2个整形元素空间，值是5.当增加一个元素时，原有的空间由2个编程4个整形元素空间，并把元素1放入第3个整形空间，第4个空间作为预留空间。当增加元素2时，直接把值2放入第4个空间。当增加元素3时，由于原有向量中没有预留空间，则内存空间由4个变为8个整形空间，并把值放入第5个内存空间。
       总之，扩大新元素时，如果超过当前的容量，则容量会自动扩充2倍，如果2倍容量仍不足，则继续扩大2倍。本图是直接在原空间基础上画的新增空间，其实要复杂的多，包括重新配置、元素移动、释放原始空间的过程。因此对vector容器而言，当增加新的元素时，有可能很快完成（直接存在预留空间中），有可能稍慢（扩容后再放新元素）；对修改元素值而言是较快的；对删除元素来说，弱删除尾部元素较快，非尾部元素稍慢，因为牵涉到删除后的元素移动。

    4.综合示例

    [cpp] view plaincopy
    1. // vectorsample.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
    2. //  
    3.   
    4. #include "stdafx.h"  
    5. #include<iostream>  
    6. #include<vector>  
    7. #include<string>  
    8. using namespace std;  
    9.   
    10. class Student  
    11. {  
    12. public:  
    13.     string m_strNO;  
    14.     string m_strName;  
    15.     string m_strSex;  
    16.     string m_strDate;  
    17. public:  
    18.     Student(string strNO,string strName,string strSex,string strDate)  
    19.     {  
    20.         m_strNO = strNO;  
    21.         m_strName = strName;  
    22.         m_strSex = strSex;  
    23.         m_strDate = strDate;  
    24.     }  
    25.     void Display()  
    26.     {  
    27.         cout<<m_strNO<<" ";  
    28.         cout<<m_strName<<" ";  
    29.         cout<<m_strSex<<" ";  
    30.         cout<<m_strDate<<" ";  
    31.     }  
    32. };  
    33.   
    34. class StudCollect  
    35. {  
    36.     vector<Student> m_vStud;  
    37. public:  
    38.     void Add(Student &s)  
    39.     {  
    40.         m_vStud.push_back(s);  
    41.     }  
    42.     Student* Find(string strNO)  
    43.     {  
    44.         bool bFind = false;  
    45.         int i;  
    46.         for(i = 0;i < m_vStud.size();i++)  
    47.         {  
    48.             Student& s = m_vStud.at(i);  
    49.             if(s.m_strNO == strNO)  
    50.             {  
    51.                 bFind = true;  
    52.                 break;  
    53.             }  
    54.         }  
    55.         Student *s = NULL;  
    56.         if(bFind)  
    57.             s = &m_vStud.at(i);  
    58.         return s;  
    59.     }  
    60. };  
    61.   
    62. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
    63. {  
    64.     Student s1("1001","zhangsan","boy","1988-10-10");     
    65.     Student s2("1002","lisi","boy","1988-8-25");  
    66.     Student s3("1003","wangwu","boy","1989-2-14");  
    67.   
    68.     StudCollect s;  
    69.     s.Add(s1);  
    70.     s.Add(s2);  
    71.     s.Add(s3);  
    72.   
    73.     Student *ps = s.Find("1002");  
    74.     if(ps)  
    75.         ps->Display();  
    76.     return 0;  
    77. }  

    代码运行实例如下：
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