C 基礎 04 vector詳解

按照寫部落格的習慣一開始總要加點雞湯文什麼的，請原諒我今天想不起來。

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今天要寫的內容是順序型容器。首先，標準庫定義了三種順序容器型別：vector，list和deque（雙端佇列），這篇部落格介紹的是vector容器。

首先要知道，vector不是一種資料型別，而是乙個類模板，可以用來定義任意多種資料型別，比如說vector是一種資料型別，vector也是一種資料型別。使用vector之前我們要先包含標頭檔案

#includeusing std::vector;

vectorv1;       //初始化乙個為空的vector
vectorv2(v1);   //v2是v1的乙個副本
vectorv3(n,i);  //n個值為i的vector
vectorv4(n);    //v4含n個預設初始化值的vector(如int預設0，string預設"")

每個標準庫容器型別都定義了名為iterator的成員，也就是迭代器，迭代器所指向的型別為vector容器中實際儲存的型別，比如

vectoriterator iter;

迭代器常用於遍歷容器，最常見的便是begin和end操作，vector.begin()返回vector中的第乙個元素，vector.end()返回末端元素的下乙個。

vectorivec;
for(int i = 0; i <= 10; i++)
ivec.push_back(i);
for(vector::iterator iter = ivec.begin(); iter != ivec.end(); ++iter)

需要注意的是，如果有元素新增或者刪除，會使迭代器失效，從而需要調整迭代器的值。否則很可能會導致執行時崩潰，者點很重要。

新增：需要注意的是新增新元素可能會使迭代器失效，所以程式需要保證迭代器在插入或者push操作後能得到更新。

//新增元素
v.push_back(t);               //在vector尾部新增乙個元素t
v.insert(iter,t);            //在迭代器iter所指向的元素前面插入元素t，返回新新增的元素的迭代器
v.insert(iter,n,t);          //在迭代器iter所指向的元素前面插入n個元素t，返回void
v.insert(iter,iter1,iter2);  //在迭代器iter所指向的元素前面插入迭代器[iter1,iter2)之間的元素（左閉右開），返回void

所有容器型別都支援關係操作符來比較大小，規則是：

//v1和v2長度和所有元素都相等，則v1=v2，否則不等。

//v1長度小於v2，但是v1所有元素和v2 相等，則 v1 < v2。

//v1和v2元素不等，則比較結果取決於第乙個不相等的元素。

vector大小的操作：

v.size();      //返回v中元素的個數，返回型別 v::size_type
v.max_size();  //返回v可容納最多元素個數
v.empty();     //判斷是否為空
v.resize(n);   //調整v長度大小，使其能容納n個元素，如果nvector訪問：
v.back();   //返回v最後乙個元素的引用
v.front();  //返回v第乙個元素的引用
v[n];       //返回v下標為n的引用
v.at[n];    //返回v下標為n的引用
//返回的是引用，注意和迭代器的區別，迭代器返回的是指標
vectorv;
//迭代器
vector::iterator iter = v.begin();
//引用,下面val = val2
vector::reference val = v.front();
vector::reference val2 = *v.begin();

vector刪除操作:

v.erase(iter);        //刪除iter所指向的元素，返回iter下乙個元素
v.erase(iter1,iter2); //刪除[iter1,iter2)之間的元素（左閉右開）
v.clear();            //全刪，返回void
v.pop_back();         //刪除最後乙個，返回void

賦值操作：

v1 = v2;                //複製v2到v1
v1.swap(v2);            //交換內容:交換v1和v2之間的元素，速度比v2複製到v1快
v1.assign(iter1,iter2); //重新設定:將[iter1,iter2)之間的元素（左閉右開）複製到v中
v1.assign(n,t);         //重新設定:將v中重新設定為n個值為t的元素

注意swap不會使迭代器失效。

assign會將vector中所有元素刪除，然後再插入新元素。assing可以用於：相同或者不同的容器內，元素型別不同但是相互相容之間的轉換賦值。（比如vector和list之間的賦值）

vectorv1;
for(int i = 0; i <= 10; i++)
v1.push_back("dddd");
listlist1;
list1.assign(v1.begin(),b1.end());

首先要明白vector容器的元素在記憶體中是以連續的方式存放。想一下如果新增新元素的時候時候已經沒有空間來容納新元素，又不能隨便找個地兒來放新元素，所以需要重新分配vector的儲存空間：copy舊元素到新儲存空間，插入新元素，刪除舊儲存空間。

如果vector在每次新增新元素的時候都這麼搞乙個，那效率何在？所以，顯然vector設計的時候也考慮到這方面的問題，作者使用的記憶體分配策略是：以最小的代價連續儲存元素。用通俗大大白話來講，就是每次分配的時候會比你當前所需要的空間多一些，當已經分配的空間使用完後才會開闢新的空間。

首先來看一下capacity和reserve操作：

v.size();     //返回vector中元素的個數
v.capacity(); //返回vector能夠儲存的元素總數
v.reserve(n); //手動設定vector容器應該預留n個元素的空間

舉乙個簡單的例子來說明他們之間的關係：

vectorv;

cout<<"vector size:"《明白了吧，capacity總是要大於或等於size的，至於為什麼是32？因為每當vector不得不分配新的儲存空間時，會以加倍當前容量的分配策略來重新分配。比如你新增1個元素，size為1，capacity也為1，然後再新增，capacity 乘2，然後再新增再乘2，如下：

//新增的時候size和capacity的關係：

—— v.capacity()

0 - 0

1 - 1

2 - 2

3 - 4

4 - 4

5 - 8

9 - 16

以此類推...

或者我們可以自己設定預留空間，修改上面的例子：

vectorv;

v.reserve(50);

cout<<"vector size:"<

vector：優點：快速隨機訪問。缺點：在容器任意位置插入或刪除，比在容器尾部插入或刪除，開銷大。

list：是不連續儲存的，優點：在容器中任何位置高效的插入和刪除元素。缺點：不支援隨機訪問，訪問元素需要遍歷其他元素。

deuqe ：擁有更複雜的資料結構，優點：從容器兩端插入和刪除都非常快，支援高效隨機訪問。缺點：在中間插入或刪除效率很低。

（1）需要高效隨機訪問元素，則使用vector或者deque。

（2）需要高效在容器中間位置插入或者刪除元素，則使用list。

（3）若不是在中間位置插入，而是容器首部或者尾部插入，則使用deque。

（4）若既需要高效隨機訪問又需要高效中間插入，則可以將元素新增到list中然後排序啥的，再複製到vector中。

再不睡覺就作死了。。

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