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算法学习第二弹——STL库学习 之 vector

article 2024/11/14 11:59:19

早上好啊，大佬们，最近都学了什么呀。在上一篇里，我们学了一些C++里面的基础操作和string类型，然后这一篇就开始我们STL库的学习，都很重要喔。

链接：https://pan.quark.cn/s/543c6416746e
提取码：s44L

STL库的内容：

  1. 容器（Containers）：

    • 提供了多种数据结构，如向量（vector）、列表（list）、双端队列（deque）、集合（set）、映射（map）等，用于存储数据集合。

  2. 算法（Algorithms）：

    • 提供了一组通用算法，如排序（sort）、搜索（find）、变换（transform）、复制（copy）等，这些算法可以在任何容器上操作。

  3. 迭代器（Iterators）：

    • 提供了一种访问容器中元素的方法，而不需要关心容器的内部实现。迭代器有多种类型，如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器。

  4. 配对（Pairs）和元组（Tuples）：

    • pair 用于存储两个相关联的值，而 tuple 可以存储多个值，它们都是模板类。

  5. 函数对象（Functors） 和 Lambda 表达式：

    • 函数对象是重载了函数调用操作符的类，而 Lambda 表达式提供了一种简洁的方式来创建匿名函数对象。

OK，下面我们来一个个进行了解：

学习大纲

本篇里面我们先学vector，那么就让我们开始吧

vector

头文件：<vector>，或者直接使用万能头文件。

vector数据结构和 数组 非常类似，也称为单端数组。

区别在于 数组是静态空间，而 vector 可以动态扩展。

对于它的动态扩展，它并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间。就类似于你开了一个数组，但是用着用着发现它不够长，然后你重新开了一个更大的数组，把原来数组里的内容拷贝了一份到这个数组里。

初始化

四种初始化方式

vector<T> v;                             //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(),v.end());          //将v{begin(), end()区间中的元素拷贝给本身。
vector(n, elem);                        //构造函数将n个elem拷贝给本身
vector(const vector &vec);       //拷贝构造函数，

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    int temp[100]={1,2,3,4,5,6,7,8};
    vector<int> v1; //默认构造
    for (int i=0; i<10; i++){
        v1.push_back(i); //向v1中添加元素的语句
    }
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end()); //区间构造
    vector<int> v3(10, 100); //n个elem方式构造
    vector<int> v4(v3); //拷贝构造

    cout << "v1: ";
    for (auto z:v1) cout << z << " "; //循环遍历vector容器输出结果。
    cout << "\nv2: ";
    for (auto z:v2) cout << z << " ";
    cout << "\nv2: ";
    for (auto z:v3) cout << z << " ";
    cout << "\nv4: ";
    for (auto z:v4) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    return 0;
}

/*
v1: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
v2: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v2: 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
v4: 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
*/

赋值

三种方式：
vector& operator=(const vector &vec);        //重载等号操作符
assign(beg, end);        //将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n,elem);          //将n个elem拷贝赋值给本身

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    int temp[100]={1,2,3,4,5,6,7,8};
    vector<int> v1;
    cout << "v1: ";
    for (int i=0; i<10; i++){
        v1.push_back(i);
    }
    for (auto z:v1) cout << z << " ";

    vector<int> v2;
    v2 = v1;
    cout << "\nv2: ";
    for (auto z:v2) cout << z << " ";

    vector<int> v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    cout << "\nv3: ";
    for (auto z:v3) cout << z << " ";

    return 0;
}

/*
v1: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
v2: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
v3: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
*/

容量和大小

empty();        //判断容器是否为空
capacity();    //容器的容量
size();           //返同容器中元素的个数


resize(int num);

//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置

//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

resize(int nun, elem);

//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置

如果容器变短，则未尾超出容器长度的元素被删除

empty
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2(5, 10);

    if (v1.empty())
    {
        cout << "v1 is empty" << "\n";
    }
    else
    {
        cout << "v1 is not empty" << "\n";
    }

    if (v2.empty())
    {
        cout << "v2 is empty" << "\n";
    }
    else
    {
        cout << "v2 is not empty" << "\n";
    }

    return 0;
}

/*
v1 is empty
v2 is not empty
*/
cepacity && size
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;

    cout << "v1 容量：" << v1.capacity() << "; v1 大小：" << v1.size() << "\n";
    for (int i=0; i<10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    cout << "v1 容量：" << v1.capacity() << "; v1 大小：" << v1.size() << "\n";

    return 0;
}

/*
v1 容量：0; v1 大小：0
v1 容量：16; v1 大小：10
*/
resize
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;
    v1.resize(15, 100);
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    v1.resize(5);
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    return 0;
}

/*
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 
100 100 100 100 100
*/

插入 和 删除

push back(ele);                      //尾部插入元素ele
pop _back();                          //删除最后一个元素
insert(const iterator pos,ele);//迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos，int count,ele);//迭代器指向位置p0s插入count个元素ele
erase(const iterator pos);        //删除迭代器指向的元素
erase(const iterator start，const iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
clear();                                //删除容器中所有元素

push_back() && pop_back()
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;

    for (int i=0; i<5; i++){
        v1.push_back(i);
        for (int z:v1) cout << z << " ";
        cout << "\n";
    }

    for (int i=0; i<3; i++){
        v1.pop_back();
        for (int z:v1) cout << z << " ";
        cout << "\n";
    }

    return 0;
}
insert && erase
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;

    v1.insert(v1.begin(), 100);
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    v1.insert(v1.begin(), 5, 777);
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    v1.erase(v1.begin());
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n"; //全部都被删除了，只输出了一个换行

    return 0;
}

/*
100 
777 777 777 777 777 100
777 777 777 777 100

*/
clear
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1(15, 10);
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    v1.clear();
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n"; //清空了v1，只输出一个换行

    return 0;
}

/*
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 

*/

数据存取

at(int idx);   返回索引idx所指的数据
[ ] 索引;       返回索引idx所指的数据
front();        返回容器中第一个数据元素
back();        返回容器中最后一个数据元素

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
//[]索取 和 at
    vector<int> v1;
    for (int i=0; i<10; i++){
        v1.push_back(i);
    }
    cout << v1[2] << "\n";

    cout << v1.at(5) << "\n";
//front
    cout << "第一个元素:" << v1.front() << "\n"; 
//back
    cout << "最后一个元素:" << v1.back() << "\n"; 

    return 0;
}

/*
2
5
第一个元素:0
最后一个元素:9
*/

互换容器

swap(vec)        //将vec与本身的元素互换

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for (int i=0; i<10; i++){
        v1.push_back(i);
    }

    for (int i=10; i<20; i++){
        v2.push_back(i);
    }

    v1.swap(v2); //将 v1容器 和 v2容器 内的内容互换
    for (int z:v1) cout << z << " ";
    cout << "\n";
    for (int z:v2) cout << z << " ";
    cout << "\n";

    return 0;
}

预留空间

reserve(int len);        //容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1;
    int num1 = 0; //记录重新开辟地址的次数
    int *p1 = NULL;
    for (int i=0; i<100000; i++){
        v1.push_back(i);

        if (p1 != &v1[0]){
            num1++;
            p1 = &v1[0];
        }
    }
    cout << num1 << "\n";

    vector<int> v2;
    v2.reserve(100000);
    int num2 = 0; //记录重新开辟地址的次数
    int *p2 = NULL;
    for (int i=0; i<100000; i++){
        v2.push_back(i);

        if (p2 != &v2[0]){
            num2++;
            p2 = &v2[0];
        }
    }
    cout << num2 << "\n";


    return 0;
}

/*
18
1
*/

总结

好了，今天这期就到这了，vector的使用还是很多的，要好好学喔！这期的所有代码在开头的链接里了。

Bye，Bye~


http://www.kler.cn/a/392935.html

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