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一、向量的介紹
向量 vector 是一種對象實體, 能夠容納許多其他類型相同的元素, 因此又被稱為容器。 與string相同, vector 同屬於STL(Standard Template Library, 標准模板庫)中的一種自定義的數據類型, 可以廣義上認為是數組的增強版。
在使用它時, 需要包含頭文件 vector, #include<vector>
vector 容器與數組相比其優點在於它能夠根據需要隨時自動調整自身的大小以便容下所要放入的元素。此外, vector 也提供了許多的方法來對自身進行操作。
二、向量的聲明及初始化
vector 型變量的聲明以及初始化的形式也有許多, 常用的有以下幾種形式:
vector<int> a ; //聲明一個int型向量a
vector<int> a(10) ; //聲明一個初始大小為10的向量
vector<int> a(10, 1) ; //聲明一個初始大小為10且初始值都為1的向量
vector<int> b(a) ; //聲明並用向量a初始化向量b
vector<int> b(a.begin(), a.begin()+3) ; //將a向量中從第0個到第2個(共3個)作為向量b的初始值
除此之外, 還可以直接使用數組來初始化向量:
int n[] = {1, 2, 3, 4, 5} ;
vector<int> a(n, n+5) ; //將數組n的前5個元素作為向量a的初值
vector<int> a(&n[1], &n[4]) ; //將n[1] - n[4]范圍內的元素作為向量a的初值
三、元素的輸入及訪問
元素的輸入和訪問可以像操作普通的數組那樣, 用cin>>進行輸入, cout<<a[n]這樣進行輸出:
示例:
1 #include<iostream>
2 #include<vector>
3
4 using namespace std ;
5
6 int main()
7 {
8 vector<int> a(10, 0) ; //大小為10初值為0的向量a
9
10 //對其中部分元素進行輸入
11 cin >>a[2] ;
12 cin >>a[5] ;
13 cin >>a[6] ;
14
15 //全部輸出
16 int i ;
17 for(i=0; i<a.size(); i++)
18 cout<<a[i]<<" " ;
19
20 return 0 ;
21 }
在元素的輸出上, 還可以使用遍歷器(又稱迭代器)進行輸出控制。在 vector<int> b(a.begin(), a.begin()+3) ; 這種聲明形式中, (a.begin()、a.begin()+3) 表示向量起始元素位置到起始元素+3之間的元素位置。(a.begin(), a.end())則表示起始元素和最后一個元素之外的元素位置。
向量元素的位置便成為遍歷器, 同時, 向量元素的位置也是一種數據類型, 在向量中遍歷器的類型為: vector<int>::iterator。 遍歷器不但表示元素位置, 還可以再容器中前后移動。
在上例中講元素全部輸出部分的代碼就可以改寫為:
//全部輸出
vector<int>::iterator t ;
for(t=a.begin(); t!=a.end(); t++)
cout<<*t<<" " ;
*t 為指針的間接訪問形式, 意思是訪問t所指向的元素值。
四、向量的基本操作
1>. a.size() //獲取向量中的元素個數
2>. a.empty() //判斷向量是否為空
3>. a.clear() //清空向量中的元素
4>. 復制 a = b ; //將b向量復制到a向量中
5>. 比較 保持 ==、!=、>、>=、<、<= 的慣有含義 ; 如: a == b ; //a向量與b向量比較, 相等則返回1
6>. 插入 - insert ①、 a.insert(a.begin(), 1000); //將1000插入到向量a的起始位置前 ②、 a.insert(a.begin(), 3, 1000) ; //將1000分別插入到向量元素位置的0-2處(共3個元素) ③、 vector<int> a(5, 1) ; vector<int> b(10) ; b.insert(b.begin(), a.begin(), a.end()) ; //將a.begin(), a.end()之間的全部元素插入到b.begin()前
7>. 刪除 - erase ①、 b.erase(b.begin()) ; //將起始位置的元素刪除 ②、 b.erase(b.begin(), b.begin()+3) ; //將(b.begin(), b.begin()+3)之間的元素刪除
8>. 交換 - swap b.swap(a) ; //a向量與b向量進行交換
五、二維向量
與數組相同, 向量也可以增加維數, 例如聲明一個m*n大小的二維向量方式可以像如下形式:
vector< vector<int> > b(10, vector<int>(5)); //創建一個10*5的int型二維向量
在這里, 實際上創建的是一個向量中元素為向量的向量。同樣可以根據一維向量的相關特性對二維向量進行操作。
例:
1 #include<iostream>
2 #include<vector>
3
4 using namespace std ;
5
6 int main()
7 {
8 vector< vector<int> > b(10, vector<int>(5, 0)) ;
9
10 //對部分數據進行輸入
11 cin>>b[1][1] ;
12 cin>>b[2][2] ;
13 cin>>b[3][3];
14
15 //全部輸出
16 int m, n ;
17 for(m=0; m<b.size(); m++) //b.size()獲取行向量的大小
18 {
19 for(n=0; n<b[m].size(); n++) //獲取向量中具體每個向量的大小
20 cout<<b[m][n]<<" " ;
21 cout<<"\n" ;
22 }
23
24 return 0;
25 }
同樣, 按照這樣的思路我們還可以創建更多維的向量, 不過維數太多會讓向量變得難以靈活控制, 三維以上的向量還需酌情使用。
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1. 在C++中的詳細說明
vector是C++標准模板庫中的部分內容，它是一個多功能的，能夠操作多種數據結構和算法的模板類和函數庫。
vector之所以被認為是一個容器，是因為它能夠像容器一樣存放各種類型的對象，
簡單地說，vector是一個能夠存放任意類型的動態數組，能夠增加和壓縮數據。
2. 使用vector，
必須在你的頭文件中包含下面的代碼：
#include
vector屬於std命名域的，因此需要通過命名限定，如下完成你的代碼：
using std::vector;
vector vInts;
或者連在一起，使用全名：
std::vector vInts;
建議使用全局的命名域方式：
using namespace std;
3. 初始化
vector // 創建一個空的vector。
vector c1(c2) // 復制一個vector
vector c(n) // 創建一個vector，含有n個數據，數據均已缺省構造產生
vector c(n, elem) // 創建一個含有n個elem拷貝的vector
vector c(beg,end) // 創建一個含有n個elem拷貝的vector
4. 析構函數
c.~vector () // 銷毀所有數據，釋放內存
5. 成員函數
c.assign(beg,end)c.assign(n,elem)
將[beg; end)區間中的數據賦值給c。將n個elem的拷貝賦值給c。
c.at(idx)
傳回索引idx所指的數據，如果idx越界，拋出out_of_range。
c.back() // 傳回最后一個數據，不檢查這個數據是否存在。
c.begin() // 傳回迭代器中的第一個數據地址。
c.capacity() // 返回容器中數據個數。
c.clear() // 移除容器中所有數據。
c.empty() // 判斷容器是否為空。
c.end() // 指向迭代器中末端元素的下一個，指向一個不存在元素。
c.erase(pos) // 刪除pos位置的數據，傳回下一個數據的位置。
c.erase(beg,end) //刪除[beg,end)區間的數據，傳回下一個數據的位置。
c.front() // 傳回第一個數據。
get_allocator // 使用構造函數返回一個拷貝。
c.insert(pos,elem) // 在pos位置插入一個elem拷貝，傳回新數據位置。
c.insert(pos,n,elem) // 在pos位置插入n個elem數據。無返回值。
c.insert(pos,beg,end) // 在pos位置插入在[beg,end)區間的數據。無返回值。
c.max_size() // 返回容器中最大數據的數量。
c.pop_back() // 刪除最后一個數據。
c.push_back(elem) // 在尾部加入一個數據。
c.rbegin() // 傳回一個逆向隊列的第一個數據。
c.rend() // 傳回一個逆向隊列的最后一個數據的下一個位置。
c.resize(num) // 重新指定隊列的長度。
c.reserve() // 保留適當的容量。
c.size() // 返回容器中實際數據的個數。
c1.swap(c2)
swap(c1,c2) // 將c1和c2元素互換。同上操作。
operator[] // 返回容器中指定位置的一個引用。
6. 用法示例：
6.1. 創建一個vector
vector容器提供了多種創建方法，下面介紹幾種常用的。
創建一個Widget類型的空的vector對象：
vector vWidgets;
創建一個包含500個Widget類型數據的vector：
vector vWidgets(500);
創建一個包含500個Widget類型數據的vector，並且都初始化為0：
vector vWidgets(500, Widget(0));
創建一個Widget的拷貝：
vector vWidgetsFromAnother(vWidgets);
向vector添加一個數據
vector添加數據的缺省方法是push_back()。
push_back()函數表示將數據添加到vector的尾部，並按需要來分配內存。
例如：向vector中添加10個數據，需要如下編寫代碼：
for(int i= 0;i<10; i++) {
vWidgets.push_back(Widget(i));
}
6.2 獲取vector中指定位置的數據
vector里面的數據是動態分配的，使用push_back()的一系列分配空間常常決定於文件或一些數據源。
如果想知道vector存放了多少數據，可以使用empty()。
獲取vector的大小，可以使用size()。
例如，如果想獲取一個vector v的大小，但不知道它是否為空，或者已經包含了數據，如果為空想設置為-1，
你可以使用下面的代碼實現：
int nSize = v.empty() ? -1 : static_cast(v.size());
6.3 訪問vector中的數據
使用兩種方法來訪問vector。
1、 vector::at()
2、 vector::operator[]
operator[]主要是為了與C語言進行兼容。它可以像C語言數組一樣操作。
但at()是我們的首選，因為at()進行了邊界檢查，如果訪問超過了vector的范圍，將拋出一個例外。
由於operator[]容易造成一些錯誤，所有我們很少用它，下面進行驗證一下：
分析下面的代碼：
vector v;
v.reserve(10);
for(int i=0; i<7; i++) {
v.push_back(i);
}
try {int iVal1 = v[7];
// not bounds checked - will not throw
int iVal2 = v.at(7);
// bounds checked - will throw if out of range
}
catch(const exception& e) {
cout << e.what();
}
6.3 刪除vector中的數據
vector能夠非常容易地添加數據，也能很方便地取出數據，
同樣vector提供了erase()，pop_back()，clear()來刪除數據，
當刪除數據時，應該知道要刪除尾部的數據，或者是刪除所有數據，還是個別的數據。
Remove_if()算法 如果要使用remove_if()，需要在頭文件中包含如下代碼：：
#include
Remove_if()有三個參數：
1、 iterator _First：指向第一個數據的迭代指針。
2、 iterator _Last：指向最后一個數據的迭代指針。
3、 predicate _Pred：一個可以對迭代操作的條件函數。
6.4 條件函數
條件函數是一個按照用戶定義的條件返回是或否的結果，是最基本的函數指針，或是一個函數對象。
這個函數對象需要支持所有的函數調用操作，重載operator()()操作。
remove_if()是通過unary_function繼承下來的，允許傳遞數據作為條件。
例如，假如想從一個vector中刪除匹配的數據，如果字串中包含了一個值，從這個值開始，從這個值結束。
首先應該建立一個數據結構來包含這些數據，類似代碼如下：
#include
enum findmodes {
FM_INVALID = 0,
FM_IS,
FM_STARTSWITH,
FM_ENDSWITH,
FM_CONTAINS
};
typedef struct tagFindStr {
UINT iMode;
CString szMatchStr;
} FindStr;
typedef FindStr* LPFINDSTR;
然后處理條件判斷：
class FindMatchingString : public std::unary_function<cstring, bool=""> {
public:
FindMatchingString(const LPFINDSTR lpFS) :
m_lpFS(lpFS) {}
bool operator()(CString& szStringToCompare) const {
bool retVal = false;
switch (m_lpFS->iMode) {
case FM_IS: {
retVal = (szStringToCompare == m_lpFDD->szMatchStr);
break;
}
case FM_STARTSWITH: {
retVal = (szStringToCompare.Left(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())
== m_lpFDD->szWindowTitle);
break;
}
case FM_ENDSWITH: {
retVal = (szStringToCompare.Right(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())
== m_lpFDD->szMatchStr);
break;
}
case FM_CONTAINS: {
retVal = (szStringToCompare.Find(m_lpFDD->szMatchStr) != -1);
break;
}
}
return retVal;
}
private:
LPFINDSTR m_lpFS;
};
通過這個操作你可以從vector中有效地刪除數據：
FindStr fs;
fs.iMode = FM_CONTAINS;
fs.szMatchStr = szRemove;
vs.erase(std::remove_if(vs.begin(), vs.end(), FindMatchingString(&fs)), vs.end());
Remove(),remove_if()等所有的移出操作都是建立在一個迭代范圍上的，不能操作容器中的數據。
所以在使用remove_if()，實際上操作的時容器里數據的上面的。
看到remove_if()實際上是根據條件對迭代地址進行了修改，在數據的后面存在一些殘余的數據，
那些需要刪除的數據。剩下的數據的位置可能不是原來的數據，但他們是不知道的。
調用erase()來刪除那些殘余的數據。
注意上面例子中通過erase()刪除remove_if()的結果和vs.enc()范圍的數據。
7. 綜合例子：
//---------------------------------------------------------------------------
#include
#pragma hdrstop
#include "Unit1.h"
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
TForm1 *Form1;
#include
#include
using namespace std;
struct STResult
{
double Time;
double Xp;
double Yp;
int id;
};
//---------------------------------------------------------------------------
__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)
: TForm(Owner)
{
}
vector ResultVector;
void __fastcall test()
{
//test
//vector ResultVector;
STResult stritem;
stritem.Time = .1;
stritem.Xp = .1;
stritem.Yp = .1;
stritem.id = 1;
ResultVector.push_back( stritem );
}
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
test();
assert(ResultVector[0].id == 1);
}
//---------------------------------------------------------------------------