c++ STL之vector基本使用

本質

內部是一個數組，增加和刪除的時候涉及到大量元素移動、復制，所以耗時
數組大小可變，當插入操作超過默認大小，會重新分布內存
內部維護的是拷貝的數據，對原數據進行操作，不會更改vector內部數據

頭文件

#include <vector>
需要使用std 命名空間

增加

定義 vector<int> test{1, 2, 3, 4};
1.在尾部直接插入元素
test.push_back(1);
2.使用迭代器，第一個參數傳入一個指向當前vector的迭代器，第二個參數傳入值
test.insert(test.begin(), 1); //在頭部插入
有多個重載函數：
   填充指定個數的元素
   test.insert(test.begin(), 10, 1); //第一個參數是迭代器位置，第二個參數是個數，第三個參數是值
   插入迭代器范圍的數據
   test.insert(test.begin(), test.begin(), test.end());
   第一個參數是插入迭代器位置，第二個參數和第三個參數是范圍，左閉右開
3.值得注意的是，由於vector是可變的，像vector插入后，可能使所有指向vector的指針、迭代器失效
當添加到一定大小，vector就會重新分配空間，將舊的空間元素拷貝到新空間中，釋放舊空間
4.函數的參數的迭代器由於3的原因可能失效，但是返回值一定不會失效
看源碼可知返回值使用begin() + __offset，而不是傳入的參數迭代器，就是因為可能內存重新分配

如果你在做一個循環插入或者賦值的首推薦

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<int> test{1, 2, 3, 4};
    for(vector<int>::iterator test_iterator = test.begin(); test_iterator != test.end(); test_iterator++) {
        if(*test_iterator == 3) {
            test_iterator = test.insert(test_iterator, 4);
            if( test_iterator + 1 == test.end()) {
                break;                
            }
            test_iterator++;
        }
    }

    return 0;
}

當滿足條件插入后，防止迭代器失效，使用insert的返回值進行重新賦值，之后的 test_iterator++;是因為test_iterator當前指向4，如果不連着加兩次會陷入死循環，下一個再加就到了4

刪除

1.刪除尾部元素
test.pop_back(); 
2.使用迭代器
test.erase(test.begin());  //參數為迭代器位置，返回值為迭代器位置
多個重載函數
test.erase(test.begin(), test.end() - 1);   //刪除迭代器的范圍元素，左閉右開
3.迭代器循環刪除，這個是比較有爭議的
對於erase的返回值：
An iterator pointing to the next element (or end()).
指向下一個元素的迭代器

關於erase有詳述
本人這里認為返回的迭代器就是指向的你刪除元素之后的元素，注意的是迭代器本身沒有改變，只不過是元素遷移了

循環刪除推薦

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<int> test{1, 2, 3, 4};

    
    for(vector<int>::iterator test_iterator = test.begin(); test_iterator != test.end();) {
        if(*test_iterator == 3) {
            test_iterator = test.erase(test_iterator);
        }
        else {
            test_iterator++;
        }
    }

    return 0;
}

4.網上好多提到remove函數
千篇一律都是remove和erase搭配，我erase明明就可以實現，要remove干嘛呢？
為了刪除范圍內所有的指定元素，erase函數只能刪除單個的，要不就是一個范圍，沒有remove這種條件的刪除

 remove不是成員函數，不能真正的刪除
 這里先說__remove_if，remove本質也是__remove_if
 __remove_if是有條件的刪除，第一個參數和第二個參數代表范圍，第三個參數構建一個value值的對象
 然后在__remove_if內部對給定值比較，做了一個for循環賦值，把不等於給定值的都移動到前面
 這樣到最后，把等於給定值的第一個迭代器返回
 這就是remove的核心，的確不能直接刪除元素，但是remove對整個迭代器區間的元素進行了重新賦值分配，划分了兩撥，前面是不含有給定值的，后面是含有給定值的來個圖片

之后就是配合erase的迭代器區間刪除函數就可以了
remove頭文件是#include <algorithm>

例子

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;


int main() {
    vector<int> test{1,3,3,3,4,3};

    for(vector<int>::iterator test_iterator = test.begin(); test_iterator != test.end(); test_iterator++) {
        std::cout << *test_iterator << std::endl;
    }

    test.erase(remove(test.begin(), test.end(), 3), test.end());

    for(vector<int>::iterator test_iterator = test.begin(); test_iterator != test.end(); test_iterator++) {
        std::cout << *test_iterator << std::endl;
    }
    //刪除前1,3,3,3,4,3
    //刪除后1，4

    return 0;
}

訪問和改動

1.使用迭代器進行修改
STL中迭代器有兩種，一種是const_iterator，一種是iterator，區別就是const_iterator只能讀取和調用const相關的函數，iterator都可以
本質就是const和非const的區別
我們可以使用迭代器-> 調用迭代器指向的內存變量的函數，迭代器-> 和 內存變量. 的操作是一樣的
也可以使用 *迭代器. 的操作，這樣就是拿到迭代器指向的變量然后操作
2.c.back(); //返回c中尾元素的引用，如果c為空，函數未定義
3.c.front(); //返回c中首元素的引用，如果c為空，函數未定義
4.c[n]; //返回c中下標為n的元素引用，如果n>=c.size(),行為未定義
5.c.at[n]; //返回下標為n的元素引用，如果下標越界，拋出異常

這些訪問元素的成員函數返滬的都是引用，容器是const，返回的是const引用，不是const，返回普通引用。內部根據const重載了訪問函數

添加刪除都要考慮迭代器失效問題

使用insert和erase返回值更新迭代器