C++ STL vector使用总结

vector是C++标准模板库中的部分内容，中文偶尔译作“容器”。它是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。vector是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据。使用时需要包含头文件<vector>。

1.vector初始化

1.1vector初始化主要有三种方法。

（1）vector <type> a;    不初始化容器（本文就容器和数组不加区别）大小，即创建一个空容器，之后可以通过push_back向容器后放入元素。

（2）vector <type> a(10);    初始化容器大小（size）为10，如果是int、float等类型，默认初始化值为0，char类型默认初始化值为一个空格，string类型没有初始化值（即使为空容器大小还是为10）。

vector<int> a(10,1);    初始化容器大小为10，值都为1。

（3）vector<int> a={3,4,5,6};    将容器初始化为{3,4,5,6}。

注意：

（1）必须经过初始化的空间才能够进行赋值，比如

vector <int> a；
a[1]=1;

这是不对的，也是初学者最容易犯的一个错误，这时的a并没有初始化任何空间，a的大小和容量都为0，a[1]这个位置并不存在，自然也就不能给a[1]赋值。不过可以通过push_back向后插入元素，对应容器大小自动加1。

（2）使用vector <int> a(10)初始化后，容易前10个元素会有默认初始值0，此时再通过push_back插入元素将会在a[10]位置（第11个）。

1.2多维数组的创建

前面说到，vector是一个能够存放任意类型的动态数组，既然是任意类型，自然也包括vector本身。

（1）给所有维度初始化空间

vector<vector<int>>v(5, vector<int>(6));//初始化一个二维数组，5行6列，值全为0

也可以看作v这个容器里装有5个vector容器，这5个vector里面每个装有6个int数据，且这样初始化值全为0。

cout << v.size() << endl;//输出为5
cout << v[0].size() << endl;//输出为6
cout << v[0][0] << endl;//输出为0

 （2）只给一个维度初始化空间

vector<vector<int>>v(5);//初始化一个二维数组，5行，每行列数不确定

由于列数为初始化空间，相当于v这个容器里面装了5个vector，每个vector里装的元素不确定，因此不能使用v[0][0]=1这种方式赋值，可以通过v[i].push_back()来向第i个容器（i从0开始）放入数据（即向第i行放入数据）。

由于数组行数已经初始化大小，因此v[i]可直接赋值，即可以通过v[i]=v2(v2为另一个vector<int>类型容器)来给v的第i个元素（此处元素为vector<int>类型）赋值。

（3）所有维度都未初始化大小

vector<vector<int>>v;//初始化一个二维数组，行列都不确定

也可以看着一个容器v，里面存放vector<int>类型元素，存放个数未知，vector<int>类型元素里面包含的int数据个数也未知。因此既不能使用v[0][0]=1这种方式赋值，也不能使用v[i]=v2(v2为另一个vector<int>类型容器)来给v的第i个元素（此处元素为vector<int>类型）赋值。

只能v.push_back(vi)，vi为vector<int>类型容器。

1.3vector元素的访问

（1）通过迭代器访问

for (vector<int>::iterator it = a.begin();it != a.end(); ++it) 
{
    cout << *it << ' ';
}

 （2）通过下标访问

for(int i=0;i<a.size();++i)
{
    cout<<a[i]<<" ";
}

 (3)把迭代器当作指针

for (int i = 0; i < v2.size(); i++)
{
	cout << *(v2.begin() + 1) << " ";
}

2.vector对象的一些重要操作

（1）a.assign(2,3);//给a分配2个元素，值为3，相对于重新初始化。不过如果原来a.capacity()大于2，重新分配之后容量不会减小。
（2）a.assign(b.begin(),b.begin()+2);//把b中前2个值分配给a，不包括b.begin()+2。其中b.begin()可以是其他类型数组的指针
（3）a.back();//返回a的最后一个元素，不存在则报错
（4）a.front();//返回a的第一个元素，不存在则报错
（5）a[i]; //返回a的第i个元素，当且仅当a[i]存在
（6）a.clear();//清空a中的元素，size变为0，capacity不会减小
（7）a.empty();//判断a是否为空，空则返回ture,不空则返回false
（8）a.pop_back();//删除a向量的最后一个元素
（9）a.erase(a.begin()+1,a.begin()+3);
//删除a中第1个（从第0个算起）到第2个元素，也就是说删除的元素从a.begin()+1算起（包括它）一直到a.begin()+3（不包括它）
（10）a.push_back(5);//在a的最后一个向量后插入一个元素，其值为5
（11）a.insert(a.begin()+1,5);//在a的第1个元素（从第0个算起）的位置插入数值5，
        //如a为1,2,3,4，插入元素后为1,5,2,3,4
（12）a.insert(a.begin()+1,3,5);//在a的第1个元素（从第0个算起）的位置插入3个数，其值都为5
（13）a.insert(a.begin()+1,b+3,b+6);//b为数组，在a的第1个元素（从第0个算起）的位置插入b的第3个元
//素到第5个元素（不包括b+6），如b为1,2,3,4,5,9,8，插入元素后为1,4,5,9,2,3,4,5,9,8
（14）a.size();//返回a中元素的个数；
（15）a.capacity();//返回a在内存中总共可以容纳的元素个数
（16）a.rezize(10);//将a的现有元素个数调至10个，多则删，少则补，其值随机，不会减小a.capacity()
（17）a.rezize(10,2);//将a的现有元素个数调至10个，多则删，少则补，其值为2
（18）a.reserve(100);//将a的容量（capacity）扩充至100，可以避免内存多次容量扩充操作
        //（当a的容量不足时电脑会自动扩容，当然这必然降低性能）
（19）a.swap(b);//b为向量，将a中的元素和b中的元素进行整体性交换（包括容量capacity）
（20）a==b; //b为向量，向量的比较操作还有!=,>=,<=,>,<（{2,3,0}>{2,3}）

3.常用算法

STL主要分为容器、迭代器、算法三个部分，迭代器是容器和算法沟通的桥梁。迭代器和指针很相似，a.begin()指向a中第一个元素，a.end()指向a中最后一个元素后面一个位置。

使用时需要包含头文件<algorithm>

（1）sort(a.begin(),a.end()); //对a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素进行从小到大排列

如果想从大到小排序，可定义比较函数：

bool flag(const int &a, const int &b)
{
	return a > b;
}

排序时调用：sort(a.begin(),a.end(),flag)；即可。

当然也可以先从小到大排序，之后再反转容器。

（2）reverse(a.begin(),a.end()); 
//对a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素倒置，但不排列，如a中元素为1,3,2,4,倒置后为4,2,3,1

（3）find(a.begin(),a.end(),10); 
//在a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素中查找10，若存在返回其在向量中的位置

4.注意事项

4.1.4.capacity

使用a.assign；a=b；a={1,2,3}等方式重新赋值后a.size()会变成复制后的容器大小，a.capacity()不会减小。

例如：

vector<int> a(10);
a={1,2,3};//此时a.size()变为3，a.capacity()仍为10

vector的内存占用空间只增不减，比如你首先分配了10,000个字节，然后erase掉后面9,999个，留下一个有效元素，但是内存占

用仍为10,000个。所有内存空间是在vector析构时候才能被系统回收。

析构函数~vector()

销毁容器对象并回收了所有分配的内存

4.2.a.size()返回值为无符号整型

vector<int>num = {};
int i = num.size() - 1;

cout << i << endl;//将其转换为int型数据输出
cout << num.size() - 1 << endl;//不将其转换为int型数据输出

输出为： 

当a.size()为0时，a.size()-1将会变成一个很大的数，如果运行下面这段代码：

for(int i=0;i<vector.size()-1;i++)

将会变成死循环。想要解决只需强制转换其类型即可。

4.3迭代器和指针

迭代器和指针有很大程度的相似度，迭代器就是STL容器的专属指针。

比如可以通过*a.begin()输出a[0]的值，但是a.begin()不是a[0]的地址，且a.begin()无法输出，想输出a[0]地址还是得cout<<&a[0]。

vector使用的算法大部分也可用于普通数组（重载），比如sort也可用于普通数组排序，这时输入变为指针：

int a[5] = { 2,4,1,4,6 };
sort(a, a + 5);
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
	cout << a[i] << " ";
}