介紹
- vector是表示可變大小數組的序列容器。
- 就像數組一樣，vector也採用的連續存儲空間來存儲元素。也就是意味着可以採用下標對vector的元素進行訪問，和數組一樣高效。但是又不像數組，它的大小是可以動態改變的，而且它的大小會被容器自動處理。
- 本質講，vector使用動態分配數組來存儲它的元素。當新元素插入時候，這個數組需要被重新分配大小爲了增加存儲空間。其做法是，分配一個新的數組，然後將全部元素移到這個數組。就時間而言，這是一個相對代價高的任務，因爲每當一個新的元素加入到容器的時候，vector並不會每次都重新分配大小。
- vector分配空間策略：vector會分配一些額外的空間以適應可能的增長，因爲存儲空間比實際需要的存儲空間更大。不同的庫採用不同的策略權衡空間的使用和重新分配。但是無論如何，重新分配都應該是對數增長的間隔大小，以至於在末尾插入一個元素的時候是在常數時間的複雜度完成的。
- 因此，vector佔用了更多的存儲空間，爲了獲得管理存儲空間的能力，並且以一種有效的方式動態增長。
- 與其它動態序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在訪問元素的時候更加高效，在末尾添加和刪除元素相對高效。對於其它不在末尾的刪除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists統一的迭代器和引用更好。
容器特性
序列
序列容器中的元素按嚴格的線性順序排序。 各個元素按其順序訪問它們的位置。
動態數組
允許直接訪問序列中的任何元素，甚至通過指針算術，並在序列的末尾提供相對快速的元素添加/刪除。
分配器感知
容器使用allocator對象來動態處理其存儲需求。
用法
1. 頭文件
#include<vector>
2. vector聲明及初始化
vector<int> vec; //聲明一個int型向量
vector<int> vec(5); //聲明一個初始大小爲5的int向量
vector<int> vec(10, 1); //聲明一個初始大小爲10且值都是1的向量
vector<int> tmp(vec.begin(), vec.begin() + 3); //用向量vec的第0個到第2個值初始化tmp
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
vector<int> vec(arr, arr + 5); //將arr數組的元素用於初始化vec向量
//說明：當然不包括arr[4]元素，末尾指針都是指結束元素的下一個元素，
//這個主要是爲了和vec.end()指針統一。
vector<int> vec(&arr[1], &arr[4]); //將arr[1]~arr[4]範圍內的元素作爲vec的初始值
vector<vector<int>> vec; //聲明int型二維容器vec
3. vector基本操作
(1) 迭代器
- 開始指針：vec.begin();
- 末尾指針：vec.end(); //指向最後一個元素的下一個位置
- 指向常量的開始指針： vec.cbegin(); //意思就是不能通過這個指針來修改所指的內容，但還是可以通過其他方式修改的，而且指針也是可以移動的。
- 指向常量的末尾指針： vec.cend();
(2) 容量
- 向量大小： vec.size();
- 向量最大容量： vec.max_size();
- 更改向量大小： vec.resize(size_type n);
- vec.resize(size_type n, const value_type &val);
- 向量真實大小： vec.capacity();
- 向量判空： vec.empty();
- 減少向量大小到滿足元素所佔存儲空間的大小： vec.shrink_to_fit(); //shrink_to_fit
(3) 元素的訪問
- 下標訪問： vec[1]; //並不會檢查是否越界
- at方法訪問： vec.at(size_type n); //以上兩者的區別就是at會檢查是否越界，是則拋出out of range異常
- 訪問第一個元素： vec.front();
- 訪問最後一個元素： vec.back();
- 返回一個指針： int* p = vec.data();
(4) 修改
- 多個元素賦值： vec.assign(); //類似於初始化時用數組進行賦值
- void assign(InputIterator first,InputIterator last); //兩個指針，分別指向複製開始和結束的地方!
- void assign(size_type n,const T& x = T()); //n指要構造的vector成員的個數，x指成員的數值，他的類型必須與vector類型一致！
- void assign (initializer_list<value_type> il); //支持初始化列表！
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int>vec1;
vector<int>vec2;
for(int i=0; i<20; ++i){
vec1.push_back(i);
}
vector<int>::iterator vec3 = vec1.begin();
for(; vec3 != vec1.end(); ++vec3){
cout<<*vec3<<" ";
}
cout<<endl;
vec2.assign(vec1.begin(),vec1.begin()+9);
for(vec3 = vec2.begin(); vec3 !=vec2.end(); ++vec3){
cout<<*vec3<<" ";
}
cout<<endl;
vec1.assign(10,7);
for(vec3 = vec1.begin(); vec3 !=vec1.end(); ++vec3){
cout<<*vec3<<" ";
}
cout<<endl;
return 0;
}
//輸出結果：
//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
//0 1 2 3 4 5 6 7 8
//7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
- 末尾添加元素： vec.push_back();
- void push_back(const value_type &val)
- void push_back(value_type &val)
- 末尾刪除元素： vec.pop_back();
- 任意位置插入元素： vec.insert();
- iterator insert( const _iterator position, const value_type &val ); //在指定位置position前插入值爲val的元素,返回指向這個元素的迭代器（單個元素）
- iterator insert( const _iterator position, const value_type &val ); //在指定位置position前插入n個值爲val的元素,返回指向這個元素的迭代器（填充多個元素）
- iterator insert(iterator position,InputIterator first,InputIterator last);//在position處插入數組中從first到last的元素
- iterator insert( const_iterator position, value_type &val ); //提供了對數據移動的支持
- iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il); //支持初始化列表
std::list<string> strlist{"are", "you"};
std::string str("How");
strlist.insert(strlist.begin(), std::move(str));
for (auto var: strlist) {
std::cout << var << ",";
}
std::cout << endl;
std::cout << "str=" << str << endl;
//輸出結果
//How,are,you,
//str=
//可以看到，str的內容從str中移除並插入到strlist中
strlist.insert(strlist.begin(), {"C++", "11"});
for (auto var: strlist) {
std::cout << var << ",";
}
std::cout << endl;
//在前面示例的基礎上添加再次在list的開頭插和“C++”和“11”兩個字符串。執行結果如下：
//C++,11,How,are,you,
- 任意位置刪除元素： vec.erase();
- iterator erase( const_iterator position ); //刪除position處的元素
- iterator erase( const_iterator first, const_iterator last ); //刪除first到last之間的元素
- 交換兩個向量的元素： vec.swap();——函數原型void swap(vector &x);
// swap vectors
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main (){
vector<int> foo (3,100); // three ints with a value of 100
vector<int> bar (5,200); // five ints with a value of 200
foo.swap(bar);
cout << "foo contains:";
for (unsigned i=0; i<foo.size(); i++)
cout << ' ' << foo[i];
cout << '\n';
cout << "bar contains:";
for (unsigned i=0; i<bar.size(); i++)
cout << ' ' << bar[i];
cout << '\n';
return 0;
}
//輸出結果
//foo contains: 200 200 200 200 200
//bar contains: 100 100 100
- 清空向量元素： vec.clear();
-
Tips：C++11中，針對順序容器(如vector、deque、list)，新標準引入了三個新成員：emplace_front、emplace和emplace_back，這些操作構造而不是拷貝元素。這些操作分別對應push_front、insert和push_back，允許我們將元素放置在容器頭部、一個指定位置之前或容器尾部。
當調用push或insert成員函數時，我們將元素類型的對象傳遞給它們，這些對象被拷貝到容器中。而當我們調用一個emplace成員函數時，則是將參數傳遞給元素類型的構造函數。emplace成員使用這些參數在容器管理的內存空間中直接構造元素。
emplace函數的參數根據元素類型而變化，參數必須與元素類型的構造函數相匹配。emplace函數在容器中直接構造元素。傳遞給emplace函數的參數必須與元素類型的構造函數相匹配，可以減少內存拷貝和移動。當插入rvalue，它節約了一次move構造，當插入lvalue，它節約了一次copy構造。
常見算法
1. 遍歷元素
vector<int>::iterator it;
for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
cout << *it << endl;
//或者
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++) {
cout << vec.at(i) << endl;
}
2. 元素操作
#include <algorithm>
reverse(vec.begin(), vec.end());
//反轉數據
copy(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin()+1);
//把vec1中的從vec1.begin()（包括它）到vec1.end()（不包括它）的元素複製到vec2中，從vec2.begin()+1的位置（包括它）開始複製，覆蓋掉原有元素
find(vec1.begin(),vec1.end(),10);
//在vec1中的從vec1.begin()（包括它）到vec1.end()（不包括它）的元素中查找10，若存在返回其在向量中的位置
3. 元素排序
#include <algorithm>
sort(vec.begin(), vec.end()); //採用的是從小到大的排序
//如果想從大到小排序，可以採用上面反轉函數，也可以採用下面方法:
bool Comp(const int& a, const int& b) {
return a > b;
}
sort(vec.begin(), vec.end(), Comp);
參考：
https://www.cnblogs.com/zhonghuasong/p/5975979.html
http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector/swap/