STL学习系列二：Vector容器

1.Vector容器简介

• vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。
• vector可以随机存取元素（支持索引值直接存取， 用[]操作符或at()方法，这个等下会详讲）。
• vector尾部添加或移除元素非常快速。但是在中部或头部插入元素或移除元素比较费时。

2.vector对象的默认构造

vector采用模板类实现，vector对象的默认构造形式

vector<T> vecT; 

vector<int> vecInt;          //一个存放int的vector容器。

vector<float> vecFloat;     //一个存放float的vector容器。

3.vector对象的带参数构造

• vector(beg,end);    //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
• 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

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>

void objPlay()
{
    int  iArray[] = { 0, 1, 2, 3, 4 };
    vector<int> vecIntA(iArray, iArray + 5);
    vector<int> vecIntB(vecIntA.begin(), vecIntA.end());   //用构造函数初始化容器vecIntB 
    vector<int> vecIntB(vecIntA.begin(), vecIntA.begin() + 3);
    vector<int> vecIntC(3, 9); //此代码运行后，容器vecIntB就存放3个元素，每个元素的值是9。
    vector<int> vecIntD(vecIntA);
}
int main()
{
    objPlay();
    system("pause");
}

4.vector的赋值

• vector.assign(beg,end);    //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
• vector.assign(n,elem);  //将n个elem拷贝赋值给本身。
• vector& operator=(const vector  &vec);          //重载等号操作符
• vector.swap(vec);  // 将vec与本身的元素互换。

void objPlay2()
{
    vector<int> vecIntA, vecIntB, vecIntC, vecIntD;
    int  iArray[] = { 0, 1, 2, 3, 4 };
    vecIntA.assign(iArray, iArray + 5);
    vecIntB.assign(vecIntA.begin(), vecIntA.end());    //用其它容器的迭代器作参数。
    vecIntC.assign(3, 9);
    vecIntD = vecIntA;
    vecIntA.swap(vecIntD);
}

5.vector的大小

• vector.size();         //返回容器中元素的个数
• vector.empty();     //判断容器是否为空
• vector.resize(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。
• vector.resize(num, elem);  //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem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。

void objPlay3()
{
    vector<int> vecInt;
    int  iArray[] = {  1, 2, 3 };
    int iSize = vecInt.size();        //iSize == 3;
    bool bEmpty = vecInt.empty();    // bEmpty == false;
    vecInt.resize(5);  //此时里面包含1,2,3,0,0元素。
    vecInt.resize(8, 3);  //此时里面包含1,2,3,0,0,3,3,3元素。
    vecInt.resize(2);  //此时里面包含1,2元素。
}

 6.vector末尾的添加移除操作

• vector.push_back();//向容器的尾部插入元素
• vector.pop_back();//从容器的尾部弹出元素

void objPlay4()
{
    vector<int> vecInt;
    vecInt.push_back(1);  //在容器尾部加入一个元素
    vecInt.push_back(3);  
    vecInt.push_back(5);
    vecInt.push_back(7);
    vecInt.push_back(9);//此时容器有5个元素，1,3,5,7,9
    vecInt.pop_back();  //弹出尾部的一个元素
    vecInt.pop_back();  //此时容器只有3个元素，1,3,5
}

7.vector的数据随机存取

• vec.at(idx);    //返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range异常。
• vec[idx];          //返回索引idx所指的数据，越界时，运行直接报错

void objPlay5()
{
    int  iArray[] = { 1, 3, 5,7,9 };
    vector<int> vecInt(iArray,iArray+5); //包含1 ,3 ,5 ,7 ,9
    vecInt.at(2) == vecInt[2];            //5
    vecInt.at(2) = 8;                  // 或  vecInt[2] = 8;

    int iF = vecInt.front();         //iF==1
    int iB = vecInt.back();            //iB==9
    vecInt.front() = 11;           //vecInt包含{11,3,8,7,9}
    vecInt.back() = 19;              //vecInt包含{11,3,8,7,19}
}

8.vector的插入

• vector.insert(pos,elem);   //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
• vector.insert(pos,n,elem);   //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
• vector.insert(pos,beg,end);   //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值

void objPlay6()
{
    vector<int> vecA;
    vector<int> vecB;

    vecA.push_back(1);
    vecA.push_back(3);
    vecA.push_back(5);
    vecA.push_back(7);
    vecA.push_back(9);

    vecB.push_back(2);
    vecB.push_back(4);
    vecB.push_back(6);
    vecB.push_back(8);

    vecA.insert(vecA.begin(), 11);        //{11, 1, 3, 5, 7, 9}
    vecA.insert(vecA.begin() + 1, 2, 33);        //{11,33,33,1,3,5,7,9}
    vecA.insert(vecA.begin(), vecB.begin(), vecB.end());    //{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}
}

9.vector的删除

• vector.clear();      //移除容器的所有数据
• vec.erase(beg,end);  //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
• vec.erase(pos);    //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

void objPlay7()
{
    vector<int> vecInt;
    vecInt.push_back(1);  
    vecInt.push_back(3);
    vecInt.push_back(5);
    vecInt.push_back(7);
    vecInt.push_back(9);//此时容器元素是1,3,5,7,9
    vector<int>::iterator itBegin = vecInt.begin() + 1;
    vector<int>::iterator itEnd = vecInt.begin() + 2;
    vecInt.erase(itBegin, itEnd); //删除后 1,5,7,9（左闭右开）
    for (vector<int>::iterator it = vecInt.begin(); it != vecInt.end();)    //小括号里不需写  ++it
    {
        if (*it == 3)
        {
            it = vecInt.erase(it);      //以迭代器为参数，删除元素3，并把数据删除后的下一个元素位置返回给迭代器  ,此处不能it++，因为删除后迭代器自动后移
        }
        else
        {
            ++it;
        }
    }
    //删除vecInt的所有元素
    vecInt.clear();            //容器为空
}

10.迭代器基本原理

• 迭代器是一个可遍历STL容器内全部或部分元素的对象。
• 迭代器指出容器中的一个特定位置。
• 迭代器就如同一个指针。
• 迭代器提供对一个容器中的对象的访问方法，并且可以定义了容器中对象的范围。

迭代器的分类：

　　输入迭代器：也有叫法称之为“只读迭代器”，它从容器中读取元素，只能一次读入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输入迭代器不能两遍遍历一个序列。

　　输出迭代器：也有叫法称之为“只写迭代器”，它往容器中写入元素，只能一次写入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输出迭代器不能两遍遍历一个序列。

　　正向迭代器：组合输入迭代器和输出迭代器的功能，还可以多次解析一个迭代器指定的位置，可以对一个值进行多次读/写。

　　双向迭代器：组合正向迭代器的功能，还可以通过--操作符向后移动位置。

11.双向迭代器与随机访问迭代器

双向迭代器支持的操作：it++,  ++it,    it--,   --it,*it, itA = itB

随机访问迭代器支持的操作：it+=i, it-=i, it+i(或it=it+i),it[i]

void objPlay8()
{
    vector<int> vecInt;
    vecInt.push_back(1);
    vecInt.push_back(3);
    vecInt.push_back(5);
    vecInt.push_back(7);
    vecInt.push_back(9);//此时容器元素是1,3,5,7,9
    for (vector<int>::iterator it = vecInt.begin(); it != vecInt.end(); ++it)
    {
        int iItem = *it;
        cout << iItem;    //或直接使用  cout << *it;
    }
    //打印出1 3 5 7 9
    for (vector<int>::reverse_iterator rit = vecInt.rbegin(); rit != vecInt.rend(); ++rit)    //注意，小括号内仍是++rit
    {
        int iItem = *rit;
        cout << iItem;    //或直接使用cout << *rit;
    }
  //打印出9, 7, 5, 3, 1
}

以上的完整版程序如下：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>

void objPlay()
{
    int  iArray[] = { 0, 1, 2, 3, 4 };
    vector<int> vecIntA(iArray, iArray + 5);
    vector<int> vecIntB(vecIntA.begin(), vecIntA.end());   //用构造函数初始化容器vecIntB 
    vector<int> vecIntC(vecIntA.begin(), vecIntA.begin() + 3);
    vector<int> vecIntD(3, 9); //此代码运行后，容器vecIntB就存放3个元素，每个元素的值是9。
    vector<int> vecIntE(vecIntA);
}
void objPlay2()
{
    vector<int> vecIntA, vecIntB, vecIntC, vecIntD;
    int  iArray[] = { 0, 1, 2, 3, 4 };
    vecIntA.assign(iArray, iArray + 5);
    vecIntB.assign(vecIntA.begin(), vecIntA.end());    //用其它容器的迭代器作参数。
    vecIntC.assign(3, 9);
    vecIntD = vecIntA;
    vecIntA.swap(vecIntD);
}
void objPlay3()
{
    vector<int> vecInt;
    int  iArray[] = {  1, 2, 3 };
    int iSize = vecInt.size();        //iSize == 3;
    bool bEmpty = vecInt.empty();    // bEmpty == false;
    vecInt.resize(5);  //此时里面包含1,2,3,0,0元素。
    vecInt.resize(8, 3);  //此时里面包含1,2,3,0,0,3,3,3元素。
    vecInt.resize(2);  //此时里面包含1,2元素。
}
void objPlay4()
{
    vector<int> vecInt;
    vecInt.push_back(1);  //在容器尾部加入一个元素
    vecInt.push_back(3);  
    vecInt.push_back(5);
    vecInt.push_back(7);
    vecInt.push_back(9);//此时容器有5个元素，1,3,5,7,9
    vecInt.pop_back();  //弹出尾部的一个元素
    vecInt.pop_back();  //此时容器只有3个元素，1,3,5
}
void objPlay5()
{
    int  iArray[] = { 1, 3, 5,7,9 };
    vector<int> vecInt(iArray,iArray+5); //包含1 ,3 ,5 ,7 ,9
    vecInt.at(2) == vecInt[2];            //5
    vecInt.at(2) = 8;                  // 或  vecInt[2] = 8;

    int iF = vecInt.front();         //iF==1
    int iB = vecInt.back();            //iB==9
    vecInt.front() = 11;           //vecInt包含{11,3,8,7,9}
    vecInt.back() = 19;              //vecInt包含{11,3,8,7,19}
}
void objPlay6()
{
    vector<int> vecA;
    vector<int> vecB;

    vecA.push_back(1);
    vecA.push_back(3);
    vecA.push_back(5);
    vecA.push_back(7);
    vecA.push_back(9);

    vecB.push_back(2);
    vecB.push_back(4);
    vecB.push_back(6);
    vecB.push_back(8);

    vecA.insert(vecA.begin(), 11);        //{11, 1, 3, 5, 7, 9}
    vecA.insert(vecA.begin() + 1, 2, 33);        //{11,33,33,1,3,5,7,9}
    vecA.insert(vecA.begin(), vecB.begin(), vecB.end());    //{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}
}
void objPlay7()
{
    vector<int> vecInt;
    vecInt.push_back(1);  
    vecInt.push_back(3);
    vecInt.push_back(5);
    vecInt.push_back(7);
    vecInt.push_back(9);//此时容器元素是1,3,5,7,9
    vector<int>::iterator itBegin = vecInt.begin() + 1;
    vector<int>::iterator itEnd = vecInt.begin() + 2;
    vecInt.erase(itBegin, itEnd); //删除了1,5,7,9
    for (vector<int>::iterator it = vecInt.begin(); it != vecInt.end();)    //小括号里不需写  ++it
    {
        if (*it == 3)
        {
            it = vecInt.erase(it);      //以迭代器为参数，删除元素3，并把数据删除后的下一个元素位置返回给迭代器  ,此处不能it++，因为删除后迭代器自动后移
        }
        else
        {
            ++it;
        }
    }
    //删除vecInt的所有元素
    vecInt.clear();            //容器为空
}
void objPlay8()
{
    vector<int> vecInt;
    vecInt.push_back(1);
    vecInt.push_back(3);
    vecInt.push_back(5);
    vecInt.push_back(7);
    vecInt.push_back(9);//此时容器元素是1,3,5,7,9
    for (vector<int>::iterator it = vecInt.begin(); it != vecInt.end(); ++it)
    {
        int iItem = *it;
        cout << iItem;    //或直接使用  cout << *it;
    }
    //打印出1 3 5 7 9
    for (vector<int>::reverse_iterator rit = vecInt.rbegin(); rit != vecInt.rend(); ++rit)    //注意，小括号内仍是++rit
    {
        int iItem = *rit;
        cout << iItem;    //或直接使用cout << *rit;
    }
  //打印出9, 7, 5, 3, 1
}
int main()
{
    objPlay();
    objPlay2();
    objPlay3();
    objPlay4();
    objPlay5();
    objPlay6();
    objPlay7();
    objPlay8();
    system("pause");
}