【C++】vector介绍

文章目录1.vector的介绍及使用1.1 vector的介绍1.2 vector的使用1.2.1 vector的定义1.2.2 vector iterator 的使用1.2.3 vector 空间增长1.2.3 vector 增删查改1.2.4 vector 迭代器失效问题。重点1.vector的介绍及使用1.1 vector的介绍vector的文档介绍Vectors are sequence containers representing arrays that can change in size.Vecctor是一个动态数组容器它可以自动管理内存大小可以在运行时根据需要动态增长或缩小1.2 vector的使用vector学习时一定要学会查看文档vector在实际中非常的重要在实际中我们熟悉常见的接口就可以(constructor)构造函数声明接口说明vector()重点无参构造vectorsize_type n, const value_type val value_type()构造并初始化n个val vector (const vector x); 重点拷贝构造vector (InputIterator first, InputIterator last);使用迭代器进行初始化构造vector没有流插入和流提取1.2.1 vector的定义vector的构造代码演示#includeiostream#includevectorusingnamespacestd;voidPrint(constvectorintv){//下标遍历for(size_t i0;iv.size();i){coutv[i] ;}coutendl;//范围for遍历for(autoe:v){coute ;}//迭代器遍历vectorint::const_iterator itv.begin();while(it!v.end()){cout*itendl;it;}coutendl;}voidtest_vector1(){//构造一个某类型的空容器vectorintv1;//插入10个数据初始化为1vectorintv2(10,1);//左闭右开的区间vectorintv3(v2.begin(),v2.end());strings1(xxxxxxxxx);vectorintv4(s1.begin(),s1.end());//拷贝构造vectorintv5(v3);Print(v2);Print(v4);//vectorint v6({1,2,3,4,5};vectorintv6{1,2,3,4,5};vectorintv7{111,222,333};}1.2.2 vector iterator 的使用iterator的使用接口说明begin end重点获取第一个数据位置iterator/const_iterator获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator rbegin rend获取最后一个数据位置的reverse_iterator获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator1.2.3 vector 空间增长容量空间接口说明size获取数据个数capacity获取容量大小empty判断是否为空resize重点改变vector的sizereserve 重点改变vector的capacitycapacity的代码在vs和g下分别运行会发现vs下capacity是按1.5倍增长的g是按2倍增长的。这个问题经常会考察不要固化的认为vector增容都是2倍具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STLg是SGI版本STL。// 测试vector的默认扩容机制voidtest_vector2(){vectorintv1;size_t oldv1.capacity();coutv1.capacity()endl;for(size_t i0;i100;i){v1.push_back(i);if(old!v1.capacity()){coutv1.capacity()endl;oldv1.capacity();}}}VS版本g运行结果linux下使用的STL基本是按照2倍方式扩容capacity changed: 1capacity changed: 2capacity changed: 4capacity changed: 8capacity changed: 16capacity changed: 32capacity changed: 64capacity changed: 128// 如果已经确定vector中要存储元素大概个数可以提前将空间设置足够// 就可以避免边插入边扩容导致效率低下的问题了voidtest_vector2(){vectorintv1;v1.reserve(100);size_t oldv1.capacity();coutv1.capacity()endl;for(size_t i0;i100;i){v1.push_back(i);if(old!v1.capacity()){coutv1.capacity()endl;oldv1.capacity();}}}1.2.3 vector 增删查改vector接口说明push_back重点增删查改尾插pop_back 重点尾删find查找注意这个是算法模块实现不是vector的成员接口insert在position之前插入valerase删除position位置的数据swap交换两个vector的数据空间operator[] 重点像数组一样访问vector插入和删除操作代码演示#includeiostream#includevectorusingnamespacestd;voidtest_vector3(){vectorintv1{1,2,3,4,5};//尾插v1.push_back(6);Print(v1);//vector没有头插的接口可以利用insertv1.insert(v1.begin(),0);Print(v1);v1.insert(v1.begin()3,0);Print(v1);//头删v1.erase(v1.begin());Print(v1);v1.erase(v1.begin()3);Print(v1);}intmain(){test_vector3();return0;}补充1emplace_backstructAA{int_a11;int_a21;AA(inta11,inta21):_a1(a1),_a2(a2){}};voidtest_vector4(){AA aa1{0,0};//外围的花括号是传给initializer_list//里面的花括号是多参数的隐式类型转换vectorAAv{aa1,{1,1},{2,2},{3,3}};//第一种方法因为_a1,_a2是公有的可以用指针访问autoitv.begin();while(it!v.end()){coutit-_a1:it-_a2endl;it;}coutendl;v.push_back(aa1);v.emplace_back(aa1);//差异//推荐写法v.push_back({1,1});v.emplace_back(2,2);itv.begin();while(it!v.end()){coutit-_a1:it-_a2endl;it;}coutendl;}补充2了解vector比较大小vector比较大小先比的sizesize相等再比较字符的大小1.2.4 vector 迭代器失效问题。重点迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构其底层实际就是一个指针或者是对指针进行了封装比如vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了而使用一块已经被释放的空间造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器程序可能会崩溃)。对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有1.会引起其底层空间改变的操作都有可能是迭代器失效比如resize、reserve、insert、 assign、push_back等。intmain(){vectorintv{1,2,3,4,5,6};autoitv.begin();// 将有效元素个数增加到100个多出的位置使用8填充操作期间底层会扩容// v.resize(100, 8);// reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数操作期间可能会引起底层容量改变// v.reserve(100);// 插入元素期间可能会引起扩容而导致原空间被释放// v.insert(v.begin(), 0);// v.push_back(8);// 给vector重新赋值可能会引起底层容量改变 v.assign(100, 8);/* 出错原因以上操作都有可能会导致vector扩容也就是说vector底层原理旧空间被释放掉而在打印时it还使用的是释放之间的旧空间在对it迭代器操作时实际操作的是一块 已经被释放的空间而引起代码运行时崩溃。 解决方式在以上操作完成之后如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素只需给it重新赋值即可。 */while(it!v.end()){cout*it ;it;}coutendl;return0;}2.指定位置元素的删除操作–eraseintmain(){inta[]{1,2,3,4};vectorintv(a,asizeof(a)/sizeof(int));// 使用find查找3所在位置的iterator vectorint::iterator pos find(v.begin(), v.end(), 3);// 删除pos位置的数据导致pos迭代器失效。v.erase(pos);cout*posendl;// 此处会导致非法访问return0;}erase删除pos位置元素后pos位置之后的元素会往前搬移没有导致底层空间的改变理论上讲迭代器不应该会失效。但是如果pos刚好是最后一个元素删完之后pos刚好是end的位置而end位置是没有元素的那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素0时vs就认为该位置迭代器失效了。以下代码的功能是删除vector中所有的偶数请问这个代码是正确的为什么intmain(){vectorintv{1,2,3,4};autoitv.begin();while(it!v.end()){if(*it%20)v.erase(it);it;}return0;}intmain(){vectorintv{1,2,3,4};autoitv.begin();while(it!v.end()){if(*it%20)itv.erase(it);elseit;}return0;}3.注意Linux下g编译器对迭代器失效的检测并不是非常严格处理也没有vs下极端。// 1. 扩容之后迭代器已经失效了程序虽然可以运行但是运行结果已经不对了intmain(){vectorintv{1,2,3,4,5};for(size_t i0;iv.size();i)coutv[i] ;coutendl;autoitv.begin();cout扩容之前vector的容量为: v.capacity()endl;// 通过reserve将底层空间设置为100目的是为了让vector的迭代器失效v.reserve(100);cout扩容之后vector的容量为: v.capacity()endl;// 经过上述reserve之后it迭代器肯定会失效在vs下程序就直接崩溃了但是linux 下不会// 虽然可能运行但是输出的结果是不对的while(it!v.end()){cout*it ;it;}coutendl;return0;}程序输出 1 2 3 4 5 扩容之前vector的容量为: 5扩容之后vector的容量为: 100// 2. erase删除任意位置代码后linux下迭代器并没有失效// 因为空间还是原来的空间后序元素往前搬移了it的位置还是有效的intmain(){vectorintv{1,2,3,4,5};vectorint::iterator itfind(v.begin(),v.end(),3);v.erase(it);cout*itendl;while(it!v.end()){cout*it ;it;}coutendl;return0;}程序可以正常运行并打印 4 4 5// 3: erase删除的迭代器如果是最后一个元素删除之后it已经超过end// 此时迭代器是无效的it导致程序崩溃intmain(){vectorintv{1,2,3,4,5};// vector v{1,2,3,4,5,6};autoitv.begin();while(it!v.end()){if(*it%20)v.erase(it);it;}for(autoe:v)coute ;coutendl;return0;}从上述三个例子中可以看到SGI STL中迭代器失效后代码并不一定会崩溃但是运行结果肯定不对如果it不在begin和end范围内肯定会崩溃的。4.与vector类似string在插入扩容操作erase之后迭代器也会失效#includevoidTestString(){strings(hello);autoits.begin();// 放开之后代码会崩溃因为resize到20会string会进行扩容// 扩容之后it指向之前旧空间已经被释放了该迭代器就失效了// 后序打印时再访问it指向的空间程序就会崩溃//s.resize(20, !);while(it!s.end()){cout*it;it;}coutendl;its.begin();while(it!s.end()){its.erase(it);// 按照下面方式写运行时程序会崩溃因为erase(it)之后// it位置的迭代器就失效了// s.erase(it);it;}}迭代器失效解决办法在使用前对迭代器重新赋值即可。autoitv.begin();while(it!v.end()){if(*it%20)itv.erase(it);it;}for(autoe:v)coute ;coutendl;