vector类

დ旧言~2023-12-12 19:30

> 作者简介：დ旧言~，目前大二，现在学习Java，c，c++，Python等

> 座右铭：松树千年终是朽，槿花一日自为荣。

> 目标：熟悉vector库

> 毒鸡汤：从人生低谷走上人生巅峰是一条很漫长，一开始会很累，但是慢慢就会习惯这种感觉，这说明你在不断的成长。

> 望小伙伴们点赞👍收藏✨加关注哟💕💕

🌟前言

相信看完博主的string类CSDN，学习vector会很轻松的🤭🤭，咱们依旧参考c++的官网：cplusplus.com - The C++ Resources Network

⭐主体

这里就需要浅谈一下什么vector，基于在数组的问题，当我们创建一个数组时，此时元素的类型已经锁定，而vector就可以很好的解决这个问题。当然vector不仅仅是这些用法，那咱们就看看vector有啥子东西值得我们学习。

咱们的主题部分还是按照官网的分类来，具体分为下面这些板块：Member functions（成员函数），Iterators（迭代器），Capacity（容量），Element access（元素访问），Modifiers（修改器），Non-member function （非成员函数）☺️☺️☺️。

🌙Member functions（成员函数）

每一个接口的成员函数都很重要，无论是拷贝构造还是赋值运算重载，都贯彻c++。

💫constructor（构造函数）

根据使用的构造函数版本初始化其值。

在vector的构造函数中有许多的模板，那我们看看到底有哪些类型模板🧐🧐。

1️⃣

这种构造函数本质上是提供一种无参构造

cpp 复制代码 
default (1)	 explicit vector (const allocator_type& alloc = allocator_type());

咱们看看它的使用：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<char> v1;
	for (auto ch : v1)
	{
		cout << ch << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果：

2️⃣

这种构造函数本质上是提供一个类模板

cpp 复制代码 
fill (2)	
explicit vector (size_type n, const value_type& val = value_type(),
                 const allocator_type& alloc = allocator_type());
  • 💦size_type n：无符号整形
  • 💦const value_type& val = value_type()：模板参数类型
  • 💦const allocator_type& alloc = allocator_type()：const分配器类型

第三个参数咱们不讲解，只需懂得前面两个参数就行。

咱们看看它的使用：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	int a = int();
	double b = double();
	char c = char();
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	printf("%d", c);
	return 0;
}

运行结果：

解析：

在c++当中给每个自定义类型也创建了对应的默认构造函数，其构造的默认结果为0。

3️⃣

这种构造函数本质上是提供一个迭代器

cpp 复制代码 
range (3)	
template <class InputIterator>
         vector (InputIterator first, InputIterator last,
                 const allocator_type& alloc = allocator_type());
  • 💦第一个参数迭代器开始的地方
  • 💦第二个参数就是迭代器结束的地方
  • 💦第三个参数const分配器类型

第三个参数咱们不讲解，只需懂得前面两个参数就行。

咱们看看它的使用：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> v{ 1, 2, 3,4 };
	vector<int> v1(v.begin(), v.end());
	for (auto ch : v1)
	{
		cout << ch << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果：

4️⃣

这种构造函数本质上就是拷贝构造，创建一个对象的时候将另外一个对象的内容初始化给新创建的对象。

cpp 复制代码 
copy (4)	vector (const vector& x);

咱们看看它的使用：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	vector<int>v2(v1);
	for (auto ch : v2)
	{
		cout << ch << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果：

💫operator（赋值重载）

这个就是赋值重载，将一个vector对象的内容赋值给另一个vector对象

咱们看看它的使用：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	vector<int>v2(v1);

	v2 = v1;
	for (auto ch : v2)
	{
		cout << ch << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果：

🌙Iterators（迭代器）

我们已经在string类中讲解这个迭代器，在vector中使用迭代器基本和string类一样，这里我们就加加速，搞快点😏😏。

💫利用begin和end实现迭代器

  • begin()函数返回的是vector的首位置
  • end()函数返回的是vector最后一个位置（即最后一个元素的下一个位置）

咱看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    vector<int>::iterator it = v1.begin();

    while (it != v1.end())
    {
        cout << *it;
        ++it;
    }

    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫范围for实现迭代器

不知道小伙伴还记得auto关键字不，auto可以推导出元素属性（int，char）

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫反向迭代器

这里需要介绍一下rbegin()和rend()这两个函数，这两个函数是用来配合反向迭代器使用的。

  • rbegin()函数返回的是vector的最后一个有效元素
  • rend()函数返回的是vector的第一个元素的前一个位置。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin();
    while (rit != v1.rend())
    {
        cout << *rit;
        rit++;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫const修饰的迭代器

const修饰的迭代器是不可以改变的（只能读不能写）

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;
void Func(const vector<int> v)
{
    vector<int>::const_iterator cit = v.begin();
    // 读操作
    while (cit != v.end())
    {
        cout << *cit;
        cit++;
    }
    cout << endl;

    // 不能进行写操作，会报错
    // cit = s.begin();
    // while (cit != s.end())
    // {
    //     (*cit) += 1;
    //     cout << *cit;
    //     cit++;
    // }
}

🌙Capacity（容量）

学习这个板块还是比较简单的，也运用比较广泛的一个板块。

💫size

size函数计算元素总个数的。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    cout << v1.size() << endl;
    cout << v1.capacity() << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫max_size

size函数计算该对象最多容乃多少个元素

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v;
	cout << "该对象最多容乃多少个元素" << endl;
	cout << v.max_size() << endl;
	return 0;
}

运行结果：

💫capacity

capacity函数作用是查看该对象的容量

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    cout << "size:" << v1.size() << endl;
    cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl;
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫reserve和resize

reserve函数是扩容函数，可以增大capacity的值。

resize其实也是扩容函数，但resize改变的是size的值，当size的值增大时自动触发vector的扩容机制从而也增大了capacity的值。

resize在增带size值的时候还会对没有元素的位置初始化，如果没有指定初始化内容就默认初始化为空，而reserve不会进行初始化。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    cout << "size:" << v1.size() << endl;
    cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl;
    cout << endl;

    v1.reserve(25);
    cout << "size:" << v1.size() << endl;
    cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl;
    cout << endl;

    v1.resize(50);
    cout << "size:" << v1.size() << endl;
    cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl;
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫empty

empty函数作用是查看该对象的内容是否为空

  • 有元素返回为0
  • 没有元素返回为1

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;
    cout << v1.empty() << endl;
    vector<int> v2{ 1 };
    cout << v2.empty() << endl;
    return 0;
}

运行结果：

🌙Element access（元素访问）

这个板块还是比较重要的，vector作用之一就是元素访问。

💫operator[ ]

在vector中我们将操作符[ ]进行了重载，使其[ ]可以像数组那样通过下标来获取对应的元素和修改对应的元素。

💫at函数

返回位置pos处的元素的引用。本质上还是一种遍历。

唯一与operator的区别就在于对于不合法的下标at会抛异常不会报错而[ ]会报错

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    for (unsigned i = 0; i < v1.size(); ++i)
    {
        std::cout << v1.at(i);
    }
    return 0;
}

运行结果：

🌙Modifiers（修改器）

在vector中修改器是十分重要的，大家务必多多练习，多多查看官网。

💫assign函数

这个函数可以改变vector的容量和长度。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
	std::vector<int> first;
	std::vector<int> second;
	std::vector<int> third;

	first.assign(7, 100);             

	std::vector<int>::iterator it;
	it = first.begin() + 1;

	second.assign(it, first.end() - 1); 

	int myints[] = { 1776,7,4 };
	third.assign(myints, myints + 3);   
	std::cout << "Size of first: " << int(first.size()) << '\n';
	std::cout << "Size of second: " << int(second.size()) << '\n';
	std::cout << "Size of third: " << int(third.size()) << '\n';
	return 0;
}

运行结果：

💫push_back插入操作

将元素c追加到vector的末尾，使其长度增加一，也就是说push_back函数只能够尾插入一个元素，不能插入多个元素。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };

    // 插入一个元素
    v1.push_back(10);
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch<< " ";
    }
    return 0;
}

运行结果：

💫pop_back删除操作

擦除vector的最后一个元素，有效地将其长度减少一个，本质上可以实现vector对象的尾删操作。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    v1.pop_back();
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch<< " ";
    }
    return 0;
}

运行结果：

💫insert插入操作

insert函数可以在任意的指定位置进行插入。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch<< " ";
    }
    cout << endl;

    // 在下标为0的位置插入一个10
    vector<int>::iterator it1 = v1.begin();
    v1.insert(it1, 10);
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 在下标为0的位置插入三个100
    vector<int>::iterator it2 = v1.begin() + 1;
    v1.insert(it2, 3, 100);
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫erase删除操作

erase函数则可以做到在vector对象中的任意位置删除指定元素或者删除一段区间的元素。

咱们看看代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch << " ";
    }
    cout << endl;

    // 删除一个元素
    vector<int>::iterator it1 = v1.begin();
    v1.erase(it1);
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch << " ";
    }
    cout << endl;

    // 删除一段元素
    vector<int>::iterator it2 = v1.begin();
    v1.erase(it2 + 1, v1.end() - 1);
    for (auto ch : v1)
    {
        cout << ch << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

💫swap

clear函数是将全部的数据删除。

这里就不用代码演示了。

🌙Non-member function （非成员函数）

本来是不打算来讲解这块的，这里面只讲解swap，这个函数很容易搞混，在c++中有三个swap，每一个swap的作用都不一样，我们这里只讲解：

容器x的内容与y的内容交换。两个容器对象的类型必须相同（模板参数相同），但大小可能不同。

🌟结束语

今天内容就到这里啦，时间过得很快，大家沉下心来好好学习，会有一定的收获的，大家多多坚持，嘻嘻，成功路上注定孤独，因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小手给博主一键三连，有你们的支持是我最大的动力💞💞💞，回见。

​

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