Vector

环境:ide:Mac+clion

视频链接:
https://www.bilibili.com/video/BV1Hb411Y7E5?p=5

Vector 可以称为单端数组(基本上是前端封闭,后端插入等),数组是静态的,相比数组,它可以动态扩展。

这里所说的动态扩展实现是,找更大的空间创建以后,删除原有的空间.然后申请更多的空间。copy原来的数据到新空间,并且等待添加新数据进来。

下面是vector 构造的几种事例:

void printVector(vector<int> &v){
    for (vector<int>::iterator it = v.begin();it != v.end();it++){
        cout << *it<<" ";
    }
    cout << endl;
}


void test(){
    //vector 默认构造函数
    vector<int> v1;

    //初始化默认构造函数中的数据:
    for(int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//打印默认vector 里面的数据

    //通过区间来进行构造
    vector<int>v2(v1.begin(),v1.end());//这里是前闭后开的参数。
    printVector(v2);

    //通过给出指定数据 初始化指定数据的构造
    vector<int> v3(10,100);//前面是10个数据,全部初始化为100
    printVector(v3);

    //通过copy 构造进行初始化
    vector<int>v4(v3);
    printVector(v4);
}

vector赋值:赋值方式可以通过operator=的方式,也可以通过assign的方式进行赋值。

    //vector 默认构造函数
    vector<int> v1;

    //初始化默认构造函数中的数据:
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//打印默认vector 里面的数据
    vector<int>v2 = v1;//因为重载了operator=所以可以直接用这种方式。
    printVector(v2);

    vector<int>v3;
    v3.assign(v1.begin(),v1.end());//通过assign的方式来进行赋值。
    printVector(v3);

    vector<int>v4;
    v4.assign(5,100);//第一个参数是几个元素,后面是初始化的值。
    printVector(v4);
}

vector的容量和大小

void test2() {
    //vector 默认构造函数
    vector<int> v1;

    cout <<"v1是否有数据:"<<v1.empty()<<endl;//1
    //初始化默认构造函数中的数据:
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//打印默认vector 里面的数据
    cout <<"v1是否有数据:"<<v1.empty()<<endl;//0
    cout<<"v1的容量为:"<<v1.capacity()<<endl;//16
    cout<<"v1里面的数据为:"<<v1.size()<<endl;//10

    //重新指定大小,这里重新指定大小后,多出来的用0补齐
    v1.resize(15);
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0

    //如果重新指定大小,比原来的小,会删除后面的。
    v1.resize(5);
    printVector(v1);//0 1 2 3 4
}

vector的插入和删除操作:

void test3(){
    vector<int>v1;
    for (int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
    }
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    v1.pop_back();//这里提供的是尾删法。
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8

    v1.insert(v1.begin()+1,666);
    printVector(v1);//0 666 1 2 3 4 5 6 7 8

    v1.erase(v1.begin()+1);//删除一个元素,也是我们刚刚插入的数据。
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8

    v1.erase(v1.begin(),v1.end()-1);//区间删除方法
    printVector(v1);//8
    v1.clear();//清除所有的数据。
    printVector(v1);//打印一个endl换行。
}

vector 数据存取:
这里可以通过v[i] 和 iterator的方式 以及at(i)的方式进行获取。

void test4(){
    vector<int>v1;
    for (int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
    }
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    for (int i=0;i<v1.size();i++){
        cout << v1[i] << " ";//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
    }
    cout << endl;
    for (int i=0;i<v1.size();i++){
        cout << v1.at(i) << " ";//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
    }
    cout << endl;

    cout << "头部数据:"<<v1.front()<<" " <<*(v1.begin()) << endl;//头部数据:0 0
    cout << "尾部数据:"<<v1.back()<<" " <<*(v1.end()-1) << endl;//尾部数据:9 9
}

vector互换数据:
swap方法通过这个进行互换。实际用途,可以用来收缩内存空间

void test5(){
    vector<int>v1;
    vector<int>v2;
    for (int i=0;i<10;i++){
        v1.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
    }
    //交换前的打印
    cout <<"交换前的打印"<<endl;
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    for (int i=8;i>=0;i--){
        v2.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
    }
    printVector(v2);
    cout <<"交换后的打印"<<endl;
    v1.swap(v2);
    printVector(v1);
    printVector(v2);
    //这里通过打印来看,无论两个数据容量是否一致都可以进行交换成功。

}

这里有个巧妙的方法:vector<int> (v1).swap(v1);
vector<int> (v1) 是通过拷贝构造函数创建的一个匿名对象,它的大小和capcity获取的是v1实际的大小和容量。
.swap(v1); 调用它以后,匿名对象和v1 进行互换指针地址,这样匿名对象指向是原来的v1指向的位置,v1指向新创建的位置。这样完成了内存收缩。避免内存浪费。

void test6(){
    vector<int>v1;
    for (int i=0;i<1000000;i++){
        v1.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
    }
    cout << "capacity:"<<v1.capacity()<<endl;//1048576
    cout << "size:"<<v1.size()<<endl;//1000000
    v1.resize(3);//重新调整大小后。
    cout << "capacity:"<<v1.capacity()<<endl;//重新调整大小后,容量仍然很大。1048576
    cout << "size:"<<v1.size()<<endl;//3
    vector<int> (v1).swap(v1);
    cout << "capacity:"<<v1.capacity()<<endl;//3
    cout << "size:"<<v1.size()<<endl;//3
}

reserve 预留空间。容器预留len 位置,不可初始化,元素不可访问。
用途:如果开辟一个很大的空间,vector 不停的创建新空间来填充数据。这样浪费cpu的效率。
所以使用reserve 来预留一个很大的空间。

void test7(){
    vector<int>v1;
    int num = 0;//用于统计开辟多少次内存。
    int *p = NULL;
    for (int i=0;i<1000000;i++){
        v1.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
        if (p != &v1[0]){ //每次都判断指针是不是指向它的首地址,如果不是就+1。
            num ++;
            p = &v1[0];
        }
    }
    cout << num<<endl;//21
    vector<int>v2;
    int num2 = 0;//用于统计开辟多少次内存。
    int *p2 = NULL;
    v2.reserve(1000000);
    for (int i=0;i<1000000;i++){
        v2.push_back(i);// 这里提供的是尾插法
        if (p2 != &v2[0]){ //每次都判断指针是不是指向它的首地址,如果不是就+1。用这种方法来计算开辟多少次空间。
            num2 ++;
            p2 = &v2[0];
        }
    }
    cout << num2<<endl;//1
}
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