【C++】STL之vector容器（定义及基本函数应用）

目录

一、什么是vector？

二、容器特性

1.顺序序列

2.动态数组

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

三、基本函数实现

1.构造函数

2.增加函数

3.删除函数

4.遍历函数

5.判断函数

6.大小函数

7.其他函数

四、实例演示

1.一维数组的定义及访问（直接数组访问&迭代器访问）

2.pop_back()&push_back(elem)实例在容器最后移除和插入数据

3.insert()&erase(elem)实例在容器任意位置插入和移除数据

4.clear()清除容器中所有数据

5.排序函数sort()和逆序函数reverse()

6.二维数组的定义

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一、什么是vector？

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

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二、容器特性

1.顺序序列

顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。

2.动态数组

支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。操供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

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三、基本函数实现

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

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四、实例演示

1.一维数组的定义及访问（直接数组访问&迭代器访问）

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

int main() {
    vector<int>obj1;//创建一个向量存储容器 int
    vector<int>obj2(20,1);//创建一个int型向量容器，最大容量20，初始值为0
    for (int i = 0; i < 10; i++) // push_back(elem)在数组最后添加数据 
    {
        obj1.push_back(i+1);
    }

    //直接数组访问
    cout << "数组1：";
    for (int i = 0; i < obj1.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    //迭代器访问
    cout << "数组1：";
    vector<int> ::iterator it;//声明一个迭代器
    for (it = obj1.begin(); it != obj1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    vector<int> obj3(obj1);
    for (int i = 0; i < 5; i++)//去掉数组最后一个数据 
    {
        obj3.pop_back();
    }

    cout << "数组3：";
    for (int i = 0; i < obj3.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj3[i] << " ";
    }
    cout << endl;
 
    int a[] = { 1,2,3,4 };
    vector<int> obj4(a,a+4);
    cout << "数组4：";
    for (int i = 0; i < obj4.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj4[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

2.pop_back()&push_back(elem)实例在容器最后移除和插入数据

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

int main() {
    vector<int>obj1;//创建一个向量存储容器 int
    for (int i = 0; i < 10; i++) // push_back(elem)在数组最后添加数据 
    {
        obj1.push_back(i + 1);
    }

    cout << "原始数组1：";
    for (int i = 0; i < obj1.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    
    for (int i = 0; i < 5; i++)//去掉数组最后一个数据 
    {
        obj1.pop_back();
    }

    cout << "删除后数组1：";
    vector<int> ::iterator it;//声明一个迭代器
    for (it = obj1.begin(); it != obj1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

  
    return 0;
}

运行结果：

3.insert()&erase(elem)实例在容器任意位置插入和移除数据

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

int main() {
    vector<int>obj1;//创建一个向量存储容器 int
    for (int i = 0; i < 10; i++) // push_back(elem)在数组最后添加数据 
    {
        obj1.push_back(i + 1);
    }

    cout << "原始数组：";
    for (int i = 0; i < obj1.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj1[i] << " ";
    }
    cout << endl;


    obj1.erase(obj1.begin()+1);//删除数组第二个数据 

    cout << "删除数组第二个数据后：";
    vector<int> ::iterator it;//声明一个迭代器
    for (it = obj1.begin(); it != obj1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    obj1.erase(obj1.begin() + 2, obj1.begin() + 5);//删除数组中第三到第五个数据（左闭右开）
    cout << "删除数组中第三到第五个数据后：";
    for (it = obj1.begin(); it != obj1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    obj1.insert(obj1.end() - 2,0);//倒数第三个位置插入0
    cout << "倒数第三个位置插入0后：";
    for (it = obj1.begin(); it != obj1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    return 0;
}

运行结果：

4.clear()清除容器中所有数据

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int>obj;
    for(int i=0;i<10;i++)//push_back(elem)在数组最后添加数据 
    {
        obj.push_back(i);
        cout<<obj[i]<<",";
    }
 
    obj.clear();//清除容器中所以数据
    for(int i=0;i<obj.size();i++)
    {
        cout<<obj[i]<<endl;
    }
 
    return 0;
}

运行结果：

5.排序函数sort()和逆序函数reverse()

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

int main() {
    vector<int>obj1;//创建一个向量存储容器 int
    obj1.push_back(-2);
    obj1.push_back(1);
    obj1.push_back(13);
    obj1.push_back(23);
    obj1.push_back(0);
    obj1.push_back(96);
    obj1.push_back(11);

    cout << "原始数组：";
    for (int i = 0; i < obj1.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    sort(obj1.begin(), obj1.end());//默认为升序排序
    cout << "升序排序数组：";
    vector<int> ::iterator it;//声明一个迭代器
    for (it = obj1.begin(); it != obj1.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

   //逆序方法1
    reverse(obj1.begin(), obj1.end());
    cout << "逆序数组1：";
    for (int i = 0; i < obj1.size(); i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    int obj2[] = { 1,2,3,4,5 };
    int len = sizeof(obj2) / sizeof(obj2[0]);

    cout << "原始数组2：";
    for (int i = 0; i <len; i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj2[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    //逆序方法2
    sort(obj2, obj2+len,greater<int>());
    cout << "逆序数组2：";
    for (int i = 0; i < len; i++)//size()容器中实际数据个数 
    {
        cout << obj2[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

6.二维数组的定义

/*方法一*/
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    int N = 5, M = 6;
    vector<vector<int> > obj(N); //定义二维动态数组大小5行 
    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)//动态二维数组为5行6列，值全为0 
    {
        obj[i].resize(M);
    }

    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)//输出二维动态数组 
    {
        for (int j = 0; j < obj[i].size(); j++)
        {
            obj[i][j] = M*i + j+1;
            cout << setw(3)<< obj[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：

/*方法二*/
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
using namespace std;


int main()
{
    int N = 5, M = 6;
    vector<vector<int> > obj(N,vector<int>(M)); //定义动态二维数组为5行6列，值全为0 
  

    for (int i = 0; i < obj.size(); i++)//输出二维动态数组 
    {
        for (int j = 0; j < obj[i].size(); j++)
        {
            obj[i][j] = M * i + j + 1;
            cout << setw(3) << obj[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：