C++ 静态数组与Vector

静态数组

（静态）数组是与Vector类似的数据结构，相似的地方也是用于存放类型相同的对象的容器，但是数组的大小是固定的，通过所在位置来访问。

定义

数组的声明形式为a[d]，其中a是数组的名字，d是数组的维度，说明了数组中元素的个数，其中d必须是常量表达式（C99似乎是允许是整型变量的）。

int cnt = 42;
int arr[cnt]; //错误：cnt不是常量表达式
const int n = 10;
int arr2[n]; //正确
int arr3[10];
int* arr4[10]; //含有10个整数型指针的数组。

列表初始化

如果不显示初始化，数组会执行默认初始化，也可以通过列表来显示初始化数组

double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4};  //只有前三个元素被初始化，后面的元素会被初始化为0

不允许拷贝和赋值

int a[3] = {1, 2, 3};
int a2[] = a; //错误
a2 = a; // 错误

访问数组元素

直接按照下标访问即可，数组越界会产生缓冲区溢出错误。

指针与数组

通过对数组元素取地址就能得到指向该元素的指针。

string nums[] = {'a1', 'b1', 'c1'};
string* p = &nums[0];  //

指针作为迭代器可以用来遍历数组

动态数组Vector

特点

vector是STL中的一个类模板（class template），提供了动态数组的通用功能，是一个序列容器，具有如下特点:

支持随机访问
其元素是动态的
其元素在内存中是连续储存的
在末尾添加元素很快: $\mathcal{ O } (1)$
在数组中间添加和删除元素与数组长度成正比: $\mathcal{O} （N ）$
通常预先占据一大块内存，如果内寸不够，去占据更大一块内存，并且把当前的元素移过去

实例化与初始化

通常采用vector<typename> var_name的方式进行声明
初始化一维vector，列表初始化与值初始化:

vector<int> v //初始化一个空的vector
vector<int> v {1, 2, 3} // 前三个元素分别为1，2，3，列表初始化
vector<int> v = {1, 2, 3} // 同上
vector<int> v(n) //初始化n个元素均为0
vector<int> v(n, a) //初始化n个元素均为a
vector<int> v2(v1) //用vector v1初始化v2
vector<int> v2 = v2 // 同上
vector<int> v2(v1.begin(), v2.begin() + n) // 将另一个序列容器元素初始化为v2

初始化二维vector

vector<vector<int>> v(n, vector<int>(m , a))  //n行m列，初始化为a
vector<vector<int>> v(n) //n行

vector元素的访问

假设有一个vector名为v，可以通过如下操作来访问一些特定元素，其中at与[]差异主要在于是否做边界检查（at会抛出异常）:

v[i] //第i个元素
v.at(i) // 同上
v.front() //第一个元素
v.back() //最后一个元素

插入元素

vector可以使用成员函数push_back和insert分别在末尾和指定位置插入元素

v.push_back(x)
v.emplace_back(x) //效果类似上者，过程不一样
v.insert(iterator pos, x) // 在迭代器位置添加x，其余元素往后移动
v.insert(iterator pos, n, x) // 在迭代器位置添加n个x，其余元素往后移动
v.insert(iterator pos, iterator begin, iterator end) //在迭代器位置添加后面迭代器范围的元素
v.emplace(x) // 同上

删除元素

v.pop_back() // 删除末尾元素
v.erase()  // 删除vector 中一个或多个元素
v.clear() //清空
v.resize() //改变大小，大小之外的被删除

大小和容量

v.size()和capacity()分别表示当前储存的元素个数和总共可以容纳的个数，empty()返回是否为空。
可以通过v.reserve()来改变capacity。

迭代器

vector的迭代器实际是类型std::vector<typename>::iterator的。

v.begin(): 返回一个 iterator，指向 vector 第一个元素
v.end(): 返回一个iterator，指向 vector 最尾端元素的下一个位置
v.rbegin() - 返回一个反向 iterator，它指向 vector 最尾端元素的
v.rend(): 返回一个反向iterator，它指向 vector 的第一个元素

迭代器运算

标准库容器的迭代器都支持以下运算

*iter
iter->mem
++iter, --iter
iter1 == iter2
iter1 != iter2

而string和vector迭代器还额外支持

iter + n, iter - n
iter2 - iter1 两个迭代器的距离
< > <= >=

最后编辑于：2021.07.28 20:46:53