(02)C++ -vector用法总结

一、vector的基本概念

vector是同一种类型的对象的集合,每个对象都有一个对应的整数索引值。和string对象一样,标准库负责管理存储元素的相关内存。我们把vector称为容器,是因为它可以包含其他对象。一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的。使用vector之前,必须包含相应的头文件。

#include<vector>

usingstd::vector;

vector是一个类模板(classtemplate),这个类和函数定义可用于不同的数据类型上。因此,我们可以定义保存string对象的vector,或保存int值的vector,又或是保存自定义的类类型对象(如Sales_item对象)的vector。声明从类模板产生的某种类型的对象,需要提供附加信息,信息的种类取决于模板。以vector为例,必须说明vector保存何种对象的类型,通过将类型放在类模板名称后面的尖括号中来指定类型:

vector<int>ivec;//ivecholdsobjectsoftypeint

vector<Sales_item>Sales_vec;//holdsSales_items

和其他变量定义一样,定义vector对象要指定类型和一个变量的列表。上面的第一个定义,类型是vector<int>,该类型即是含有若干int类型对象的vector,变量名为ivec。第二个定义的变量名是Sales_vec,它所保存的元素是Sales_item类型的对象。

vector不是一种数据类型,而只是一个类模板,可用来定义任意多种数据类型。vector类型的每一种都指定了其保存元素的类型。因此,vector<int>和vector<string>都是数据类型。

二、vector的基本操作

1)vector对象的定义和初始化

vector类定义了好几种构造函数,用来定义和初始化vector对象。如下示出几种初始化vector对象的方式:


a、创建确定个数的元素

若要创建非空的vector对象,必须给出初始化元素的值当把一个vector对象复制到另一个vector对象时,新复制的vector中每一个元素都初始化为原vector中相应元素的副本。但这两个vector对象必须保存同一种元素类型:

vector<int>ivec1;//ivec1holdsobjectsoftypeint

vector<int>ivec2(ivec1);//ok:copyelementsofivec1intoivec2

vector<string>svec(ivec1);//error:svecholdsstrings,notints

可以用元素个数和元素值对vector对象进行初始化。构造函数用元素个数来决定vector对象保存元素的个数,元素值指定每个元素的初始值:

vector<int>ivec4(10,-1);//10elements,eachinitializedto-1

vector<string>svec(10,"hi!");//10strings,eachinitializedto"hi!"

关键概念:vector对象动态增长

vector对象(以及其他标准库容器对象)的重要属性就在于可以在运行时高效地添加元素。因为vector增长的效率高,在元素值已知的情况下,最好是动态地添加元素。

虽然可以对给定元素个数的vector对象预先分配内存,但更有效的方法是先初始化一个空vector对象,然后再动态地增加元素。

b、值初始化

如果没有给出元素的初始化式,那么标准库将提供一个值初始化的(valueinitialized)元素初始化式。这个由库生成的初始值用于初始化容器中的每个元素。而元素初始化式的值取决于存储在vector中元素的数据类型。

如果vector保存内置类型(如int类型)的元素,那么标准库将用0值创建元素初始化值

vector<string>fvec(10);//10elements,eachinitializedto0

如果向量保存类类型(如string)的元素,标准库将用该类型的默认构造函数创建元素初始值:

vector<string>svec(10);//10elements,eachanemptystring

c、vector的操作


(1)vector对象的size

empty和size操作类似于string类型的相关操作。成员函数size返回相应vector类定义的size_type的值。

使用size_type类型时,必须指出该类型是在哪里定义的。vector类型总是包括vector的元素类型:

vector<int>::size_type//ok

vector::size_type//error

(2)向vector添加元素

push_back()操作接受一个元素值,并将它作为一个新的元素添加到vector对象的后面,也就是“插入(push)”到vector对象的“后面(back)”:

//read words from the standard input and store the elements in a vector

stringword;

vector<string>text;//emptyvector

while(cin>>word){

text.push_back(word);//appendwordtotext

}

该循环从标准输入读取一系列string对象,逐一追加到vector对象的后面。首先定义一个空的vector对象text。每循环一次就添加一个新元素到vector对象,并将从输入读取的word值赋予该元素。当循环结束时,text就包含了所有读入的元素。

(3)vector的下标操作

vector中的对象是没有命名的,可以按vector中对象的位置来访问它们。通常使用下标操作符来获取元素。vector的下标操作类似于string类型的下标操作。

vector的下标操作符接受一个值,并返回vector中该对应位置的元素。vector元素的位置从0开始。下例使用for循环把vector中的每个元素值都重置为0:

//reset the elements in the vector to zero

for(vector<int>::size_type ix=0;ix!=ivec.size();++ix)

ivec[ix]=0;

和string类型的下标操作符一样,vector下标操作的结果为左值,因此可以像循环体中所做的那样实现写入。另外,和string对象的下标操作类似,这里用size_type类型作为vector下标的类型。

在上例中,即使ivec为空,for循环也会正确执行。ivec为空则调用size返回0,并且for中的测试比较ix和0。第一次循环时,由于ix本身就是0,则条件测试失败,for循环体一次也不执行。

关键概念:安全的泛型编程

C++程序员习惯于优先选用!=而不是<来编写循环判断条件。

(4)下标操作不添加元素

初学C++的程序员可能会认为vector的下标操作可以添加元素,其实不然:(这里说明了不能用数组操作的方法,只能通过push_back的方法)

vector<int>ivec;//emptyvector(空vector)

for(vector<int>::size_typeix=0;ix!=10;++ix)

ivec[ix]=ix;//disaster:ivec has no elements

上述程序试图在ivec中插入10个新元素,元素值依次为0到9的整数。但是,这里ivec是空的vector对象,而且下标只能用于获取已存在的元素。

这个循环的正确写法应该是:

for(vector<int>::size_typeix=0;ix!=10;++ix)

ivec.push_back(ix);//ok:adds new element with value ix

必须是已存在的元素才能用下标操作符进行索引。通过下标操作进行赋值时,不会添加任何元素。

警告:仅能对确知已存在的元素进行下标操作

对于下标操作符([]操作符)的使用有一点非常重要,就是仅能提取确实已存在的元素,例如:

vector<int>ivec;//empty vector(空变量)

cout<<ivec[0];//Error: ivec has no elements!(ivec 是空值)

vector<int>ivec2(10);//vector with 10 elements (vector有十个变量)

cout<<ivec[10];//Error:ivec has elements 0...9(错误ivec有元素0-9)

试图获取不存在的元素必然产生运行时错误。

附:常用方法

1.push_back()   在数组的最后添加一个数据

2.pop_back()    去掉数组的最后一个数据

3.at()                得到编号位置的数据

4.begin()           得到数组头的指针

5.end()             得到数组的最后一个单元+1的指针

6.front()        得到数组头的引用

7.back()            得到数组的最后一个单元的引用

8.max_size()     得到vector最大可以是多大

9.capacity()       当前vector分配的大小

10.size()           当前使用数据的大小

11.resize()  改变当前使用数据的大小,如果它比当前使用的大,者填充默认值

12.reserve()      改变当前vecotr所分配空间的大小

13.erase()         删除指针指向的数据项

14.clear()          清空当前的vector

15.rbegin()        将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)

16.rend()        将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)

17.empty()        判断vector是否为空

18.swap()         与另一个vector交换数据

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