4、向量 vector

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。Vector 的数据安排及操作方式与 array 非常相似,唯一的差别在于 array 是静态空间,一旦配置了就不能改变;vector 是动态空间,随着元素的加入,它的内部机制会自行扩充空间以容纳新元素。
使用 vector 之前,必须包含相应的头文件和命名空间:

#include <vector>
using std::vector

vector 不是一种数据类型,而只是一个类模版,可以用来定义多种数据类型。在定义了 vector 对象之后,vector 类型的每一种都指定了其保存元素的类型。例如:使用的 vector 和 vector 都是数据类型。

1、vector 对象的定义及初始化

vector<type> vec1;  // v1保存类型为type的对象,默认构造函数,v1为空
vector<type> vec2(size);  // v2含有值初始化的元素的size个副本
vector<type> vec3(size,value);  // v3包含值为value的size个元素
vector<type> vec4(myvector);  // v4是myvector的一个副本
vector<type> vec5(first,last);  // 用迭代器first和last之间的元素创建v5

2、vector 与 Array 的转换

vector 赋值不可像数组一样使用花括号显示初始化,但可借用数组来初始化。

int array[ ]={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
vector<int> vec(array, array+7);  // 相当于使用begin end 此时vec中的元素也是1234567

3、vector 对象的基本操作

v.empty():如果v为空,则返回true,否则返回false。
v.size():返回v中元素的个数。
v.push_back(t):在v的末尾增加一个值为t的元素。
v[n]:返回v中位置为n的元素。
v1=v2:把v1的元素替换成v2中元素的副本。
v1==v2:如果v1与v2相等,则返回true。
!=, <, <=, >, >=:保持这些操作符惯有的含义。

Vector 的下标操作符接受一个值,并返回 vector 中的该对应位置的元素。Vector 元素的位置从 0 开始,使用 vector::size_type 作为下标的类型。下标操作不能添加元素,只能获取已存在的元素,想在 vector 中插入元素,使用 push_back()函数。也就是说,必须是已存在的元素才能用下标操作符进行索引,通过下标操作符进行赋值时,不会添加任何元素。下标操作符[ ]仅能提取确实已存在的元素。

4、容器的容器与 2 维数组

因为容器受容器元素类型的约束,所以可定义元素是容器类型的容器。例如,可以定义 vector 类型的容器 lines,其元素为 string 类型的 vector 对象:

vector< vector<string> > lines;  
// 这里需要特别说明的是C++11中已经不在使用两个空格隔开相邻的>符号

声明容器的容器,必须用空格隔开两个相邻的 > 符号,以示这是两个分开的符号,否则,系统会认为 >> 是单个符号,为右移操作符,并导致编译时错误。

vector<vector<int> > mat(3, vector<int>(4));

mat 含有 3 个元素,每个元素是含有 4 个 int 值的向量,mat.size()是 3 ,即 3 行。这个用法即相当于一个 2 维数组。

5、vector 元素的常用操作

这里我们以 vector c;为例进行说明。

1、容器的大小操作

c.max_size():返回向量类型的最大容量(2^30-1=0x3FFFFFFF)
c.capacity():返回向量当前开辟的空间大小(<= max_size,与向量的动态内存分配策略相关)。
c.size():返回向量中现有元素的个数(<=capacity)。
c.resize(n):调整向量的长度使其能容纳n个元素。
c.resize(n,x):把向量的大小改为n,所有新元素的初值赋为x。
c.empty():如果向量为空,返回真。

2、元素的赋值操作

c.assign(first,last):将迭代器first,last所指定范围内的元素复制到c 中。
c.assign(num,val):用val的num份副本重新设置c。

3、元素的访问操作

c.at(n):等价于下标运算符[],返回向量中位置n的元素,因其有越界检查,故比[ ]索引访问安全。
c.front():返回向量中第一个元素的引用。
c.back():返回向量中最后一个元素的引用。
c.begin():返回向量中第一个元素的迭代器。
c.end():返回向量中最后一个元素的下一个位置的迭代器,仅作结束游标,不可解引用。
c.rbegin():返回一个反向迭代器,该迭代器指向容器的最后一个元素。
c.rend():返回一个反向迭代器,该迭代器指向容器第一个元素前面的位置。

4、元素的删除操作

c.pop_back():删除向量最后一个元素。
c.clear():删除向量中所有元素。
c.erase(iter):删除迭代器iter所指向的元素,返回一个迭代器指向被删除元素后面的元素。
c.erase(start, end):删除迭代器start、end所指定范围内的元素,返回一个迭代器指向被删除元素段后面的元素。

5、元素的插入操作

c.push_back(x):把x插入到向量的尾部。
c.insert(iter, x):在迭代器iter指向的元素之前插入值为x的新元素,返回指向新插入元素的迭代器。
c.insert(iter,n,x):在迭代器iter指向的元素之前插入n个值为x的新元素,返回void。
c.insert(iter,start,end):把迭代器start和end所指定的范围内的所有元素插入到迭代器iter所指向的元素之前,返回void。

6、元素的交换操作

c.reverse():反转元素顺序。
c.swap(c2):交换2个向量的内容,c和c2 的类型必须相同。