vector簡介
vector是STL中最常見的容器，它是一種順序容器，支持隨機訪問。vector是一塊連續分配的內存，從數據安排的角度來講，和數組極其相似，不同的地方就是：數組是靜態分配空間，一旦分配了空間的大小，就不可再改變了；而vector是動態分配空間，隨着元素的不斷插入，它會按照自身的一套機制不斷擴充自身的容量。
vector的擴充機制：按照容器現在容量的一倍進行增長。vector容器分配的是一塊連續的內存空間，每次容器的增長，並不是在原有連續的內存空間后再進行簡單的疊加，而是重新申請一塊更大的新內存，並把現有容器中的元素逐個復制過去，然后銷毀舊的內存。這時原有指向舊內存空間的迭代器已經失效，所以當操作容器時，迭代器要及時更新。
vector的數據結構
vector數據結構，采用的是連續的線性空間，屬於線性存儲。他采用3個迭代器_First、_Last、_End來指向分配來的線性空間的不同范圍，下面是聲明3個迭代器變量的源代碼。
template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty> >
class vector{
...
protected:
iterator _First, _Last, _End;
};
_First指向使用空間的頭部，_Last指向使用空間大小（size）的尾部，_End指向使用空間容量（capacity）的尾部。例如：
int data[6]={3,5,7,9,2,4};
vector<int> vdata(data, data+6);
vdata.push_back(6);
...
vector初始化時，申請的空間大小為6，存放下了data中的6個元素。當向vdata中插入第7個元素“6”時，vector利用自己的擴充機制重新申請空間，數據存放結構如圖1所示：
圖1 擴充后的vector內存結構
簡單描述一下。當插入第7個元素“6”時，vector發現自己的空間不夠了，於是申請新的大小為12的內存空間（自增一倍），並將前面已有數據復制到新空間的前部，然后插入第7個元素。此時_Last迭代器指向最后一個有效元素，而_End迭代器指向vector的最后有效空間位置。我們利用vector的成員函數size可以獲得當前vector的大小，此時為7；利用capacity成員函數獲取當前vector的容量，此時為12。
vector容器類型
explicit vector(); // 默認構造函數，vector對象為空
explicit vector(size_type n, const T& v = T()); // 創建有n個元素的vector對象
vector(const vector& x);
vector(const_iterator first, const_iterator last);
注：vector容器內存放的所有對象都是經過初始化的。如果沒有指定存儲對象的初始值，那么對於內置類型將用0初始化，對於類類型將調用其默認構造函數進行初始化（如果有其它構造函數而沒有默認構造函數，那么此時必須提供元素初始值才能放入容器中）。
vector<string> v1; // 創建空容器，其對象類型為string類
vector<string> v2(10); // 創建有10個具有初始值（即空串）的string類對象的容器
vector<string> v3(5, "hello"); // 創建有5個值為“hello”的string類對象的容器
vector<string> v4(v3.begin(), v3.end()); // v4是與v3相同的容器（完全復制）
bool empty() const; // 如果為容器為空，返回true；否則返回false
size_type max_size() const; // 返回容器能容納的最大元素個數
size_type size() const; // 返回容器中元素個數
size_type capacity() const; // 容器能夠存儲的元素個數，有：capacity() >= size()
void reserve(size_type n); // 確保capacity() >= n
void resize(size_type n, T x = T()); // 確保返回后，有：size() == n；如果之前size()<n，那么用元素x的值補全。
const_reference front() const;
reference back(); // 返回容器中最后一個元素的引用（容器必須非空）
const_reference back() const;
const_reference operator[](size_type pos) const;
reference at(size_type pos); // 返回下標為pos的元素的引用；如果下標不正確，則拋出異常out_of_range
const_reference at(size_type pos) const;
void push_back(const T& x); // 向容器末尾添加一個元素
void pop_back(); // 彈出容器中最后一個元素（容器必須非空）
iterator insert(iterator it, const T& x = T()); // 在插入點元素之前插入元素（或者說在插入點插入元素）
void insert(iterator it, size_type n, const T& x); // 注意迭代器可能不再有效（可能重新分配空間）
void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last);
iterator erase(iterator first, iterator last); // 注意：刪除元素后，刪除點之后的元素對應的迭代器不再有效。
void assign(const_iterator first, const_iterator last);
iterator begin();
const_iterator end() const;
iterator end();
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rend() const;
reverse_iterator rend();
注：其實只需要實現operator==和operator!=就可以了，其它可以根據這兩個實現。因為，operator!= (lhs, rhs) 就是 !(lhs == rhs)，operator<=(lhs, rhs) 就是 !(rhs < lhs)，operator>(lhs, rhs) 就是 (rhs < lhs)，operator>=（lhs, rhs) 就是 !(lhs, rhs)。
vector類的迭代器除了支持通用的前綴自增運算符外，還支持算術運算：it + n、it - n、it2 - it1。注意it2 - it1返回值為difference_type（signed類型）。
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1.vector 的數據的存入和輸出： #include<stdio.h> using namespace std; void main() { int i = 0; vector<int> v; for( i = 0; i < 10; i++ ) { v.push_back( i );//把元素一個一個存入到vector中 } for( i = 0; i < v.size(); i++ )//v.size() 表示vector存入元素的個數 { cout << v[ i ] << " "; //把每個元素顯示出來 } cout << endl; } 注：你也可以用v.begin()和v.end() 來得到vector開始的和結束的元素地址的指針位置。你也可以這樣做： vector<int>::iterator iter; for( iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++ ) { 2. 對於二維vector的定義。 1)定義一個10個vector元素，並對每個vector符值1-10。 #include<stdio.h> using namespace std; void main() //定義一個二維的動態數組，有10行，每一行是一個用一個vector存儲這一行的數據。 所以每一行的長度是可以變化的。之所以用到vector<int>(0)是對vector初始化，否則不能對vector存入元素。 for( j = 0; j < 10; j++ ) for( j = 0; j < 10; j++ ) 2)定義一個行列都是變化的數組。 #include<stdio.h> using namespace std; void main() vector< vector<int> > Array; for( j = 0; j < 10; j++ )
v.insert(v.begin() + 6, 1, 5);
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程序說明：上面第3個程序中用了三個循環輸出容器中的元素，每個循環的遍歷方式是不一樣的。特別需要說明的是，第二個循環在條件判斷中使用了size() 函數，而不是在循環之前先保存在變量中再使用。之所以這樣做，有兩個原因：其一，如果將來在修改程序時，在循環中修改了容器元素個數，這個循環仍然能很好 地工作，而如果先保存size()函數值就不正確了；其二，由於這些小函數（其實現只需要一條返回語句）基本上都被聲明為inline，所以不需要考慮效率問題。
附錄1
vector是一個標准庫中的容器，使用時需要包含#include <vector>頭文件。
vector是一個類模板而不是一種數據類型，對它的定義，需要指定類型。
vector(向量)是 C++中的一種數據結構,確切的說是一個類.它相當於一個動態的數組,
當程序員無法知道自己需要的數組的規模多大時,用其來解決問題可以達到最大節約空間的目的.
1、vector對象的定義和初始化
vector類定義了好幾種構造函數，並且與string類型相類似，如下所示：
| 操作調用方式 |
操作說明 |
| Vector<T> v1; |
Vector保存類型為T的對象。默認構造函數v1為空 |
| Vector<T> v2(v1); |
V2是v1的一個副本 |
| Vector<T> v3(n , i); |
V3包含n個值為i的元素 |
| Vector<T> v4(n); |
V4含有值初始化的元素的n個副本 |
注：對C++的容器來說，動態添加元素的效率，要比直接靜態初始化元素的效率高
例1.1 :聲明一個int向量以替代一維的數組:vector <int> a;(等於聲明了一個int數組a[],大小沒有指定,可以動態的向里面添加刪除)。
例1.2: 用vector代替二維數組.其實只要聲明一個一維數組向量即可,而一個數組的名字其實代表的是它的首地址,所以只要聲明一個地址的向量即可,即:vector <int *> a.同理想用向量代替三維數組也是一樣,vector <int**>a;再往上面依此類推.
備注:
在用vector的過程中我碰到了一個問題,特此列出討論:
1)
vector <int > a;
int b = 5;
a.push_back(b);
此時若對b另外賦值時不會影響a[0]的值
2)
vector <int*> a;
int *b;
b= new int[4];
b[0]=0;
b[1]=1;
b[2]=2;
a.push_back(b);
delete b; //釋放b的地址空間
for(int i=0 ; i <3 ; i++)
{
cout<<a[0][i]<<endl;
}
此時輸出的值並不是一開始b數組初始化的值,而是一些無法預計的值.
分析:根據1) 2)的結果,可以想到,在1)中, 往a向量中壓入的是b的值,即a[0]=b,此時a[0]和b是存儲在兩個不同的地址中的.因此改變b的值不會影響a[0];而在2)中,因為是把一個地址(指針)壓入向量a,即a[0]=b,因此釋放了b的地址也就釋放了a[0]的地址,因此a[0]數組中存放的數值也就不得而知了.
2、vector對象的操作
vector標准庫提供了許多類似於string對象的操作，如下所示是一部分：
| 操作調用方式 |
操作說明 |
| v.empty() |
判斷v是否為空 |
| v.size() |
返回v中元素的個數 |
| v.push_back(t) |
向v的末尾添加一個元素 |
| V[n] |
返回v中位置為n的元素 |
| V1 = v2 |
把v1中元素替換為v2中元素副本 |
| V1==v2 |
判斷是否相等 |
| !=, <, <=, >, >= |
直接用於vector對象的相互比較 |
1.push_back 在數組的最后添加一個數據
2.pop_back 去掉數組的最后一個數據
3.at 得到編號位置的數據
4.begin 得到數組頭的指針
5.end 得到數組的最后一個單元+1的指針
6．front 得到數組頭的引用
7.back 得到數組的最后一個單元的引用
8.max_size 得到vector最大可以是多大
9.capacity 當前vector分配的大小
10.size 當前使用數據的大小
11.resize 改變當前使用數據的大小，如果它比當前使用的大，者填充默認值
12.reserve 改變當前vecotr所分配空間的大小
13.erase 刪除指針指向的數據項
14.clear 清空當前的vector
15.rbegin 將vector反轉后的開始指針返回(其實就是原來的end-1)
16.rend 將vector反轉構的結束指針返回(其實就是原來的begin-1)
17.empty 判斷vector是否為空
18.swap 與另一個vector交換數據
注，以下是一些需要注意的地方
Ø vector和string一樣，長度、下標等類型是size_type，但是vector獲取size_type時，需要指定類型，如vector<int>::size_type這樣的方式
Ø vector的下標操作，例如v[i]，只能用於操作已經存在的元素，可以進行覆蓋、獲取等，但是不能通過v[i++]這種方式來給一個vector容器添加元素，該功能需要用push_back操作完成，下標不具備該功能
Ø C++程序員習慣優先使用！=而不是<來編寫循環判斷條件
附錄2
C++ vector 排序
C++中當 vector 中的數據類型為基本類型時我們調用std::sort函數很容易實現 vector中數據成員的升序和降序排序，然而當vector中的數據類型為自定義結構體類型時，我們該怎樣實現升序與降序排列呢？有兩種方法，下面的例子能很好的說明： 方法1：
我們直接來看代碼吧，比較簡單，容易理解：
#include “stdafx.h”
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;
struct AssessTypeInfo
{
unsigned int m_uiType; //類型ID
char m_szName[64]; //類型名稱
unsigned int m_uiTotal; //總分數
bool operator < (const AssessTypeInfo& rhs ) const //升序排序時必須寫的函數
{
return m_uiType < rhs.m_uiType;
}
bool operator > (const AssessTypeInfo& rhs ) const //降序排序時必須寫的函數
{
return m_uiType > rhs.m_uiType;
}
}
int main()
{
vector<AssessTypeInfo > ctn ;
AssessTypeInfo a1;
a1.m_uiType=1;
AssessTypeInfo a2;
a2.m_uiType=2;
AssessTypeInfo a3;
a3.m_uiType=3;
ctn.push_back(a1);
ctn.push_back(a2);
ctn.push_back(a3);
//升序排序
sort(ctn.begin(), ctn.end(),less<AssessTypeInfo>()) ; //或者sort(ctn.begin(), ctn.end()) 默認情況為升序
for ( int i=0; i<3; i++ )
printf(”%d\n”,ctn[i].m_uiType);
//降序排序
sort(ctn.begin(), ctn.end(),greater<AssessTypeInfo>()) ;
for ( int i=0; i<3; i++ )
printf(”%d\n”,ctn[i].m_uiType);
return 0 ;
}
以上方法就可以實現升序排序，輸出結果為 1 2 3
降序排序結果3 2 1。
方法2 ： 不修改結構體或類的定義部分，我們用函數對象來實現：
#include “stdafx.h”
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;
struct AssessTypeInfo
{
unsigned int m_uiType; //類型ID
char m_szName[64]; //類型名稱
unsigned int m_uiTotal; //總分數
};
bool lessmark(const AssessTypeInfo& s1,const AssessTypeInfo& s2)
{
return s1.m_uiType < s2.m_uiType;
}
bool greatermark(const AssessTypeInfo& s1,const AssessTypeInfo& s2)
{
return s1.m_uiType > s2.m_uiType;
}
int main()
{
vector<AssessTypeInfo > ctn ;
AssessTypeInfo a1;
a1.m_uiType=1;
AssessTypeInfo a2;
a2.m_uiType=2;
AssessTypeInfo a3;
a3.m_uiType=3;
ctn.push_back(a1);
ctn.push_back(a2);
ctn.push_back(a3);
sort(ctn.begin(), ctn.end(),lessmark) ; //升序排序
for ( int i=0; i<3; i++ )
printf(”%d\n”,ctn[i].m_uiType);
sort(ctn.begin(), ctn.end(),greatermark) ; //降序排序
return 0 ;
}
以上方法就可以實現升序排序，輸出結果為 1 2 3
降序排序結果3 2 1。
方法2是一種比較簡單的方法。
以上兩種方法您可根據您自己的需求選擇，並且以上兩種方法在VC++6.0環境下編譯通過，也是自己在實踐過程中的總結，如有不妥的地方，歡迎您指出，至於為什么這樣使用，請參考 stl算法中sort 部分。
(6)C++ Vector排序
- vector< int > vi ;
- vi.push_back(1);
- vi.push_back(3);
- vi.push_back(0);
- sort(vi.begin() , vi.end()); /// /小到大
- reverse(vi.begin(),vi.end()) /// 從大道小
(7)順序訪問
- vector < int > vi ;
- for( int i = 0 ; i < 10 ; i ++)
- {
- vector.push_back(i);
- }
- for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++) /// 第一種調用方法
- {
- cout <<vector[i] <<" " ;
- }
- for(vector<int>::iterator it = vi.begin() ;
- it !=vi.end() ; it++) ///第二種調用方法
- {
- cout << *it << " " ;
- }
(8)尋找
- vector < int > vi ;
- for( int i = 0 ; i < 10 ; i ++)
- {
- vector.push_back(i);
- }
- vector < int >::interator it = find(vi.begin() , vi.end,3) ;
- cout << *it << endl ; ///返回容器內找到值的位置。
(9)使用數組對C++ Vector進行初始化
- int i[10] ={1,2,3,4,5,6,7,78,8} ;
- ///第一種
- vector<int> vi(i+1,i+3); ///從第2個元素到第三個元素
- for(vector <int>::interator it = vi.begin() ;
- it != vi.end() ; it++)
- {
- cout << *it <<" " ;
- }
(10) 結構體類型
- struct temp
- {
- public :
- string str ;
- public :
- int id ;
- }tmp
- int main()
- {
- vector <temp> t ;
- temp w1 ;
- w1.str = "Hellowor" ;
- w1.id = 1 ;
- t.push_back(t1);
- cout << w1.str << "," <<w1.id <<endl ;
- return 0 ;
- }