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一、vector的介绍
二、vector的使用(常用接口)
2.1string类的成员函数
2.1.1构造函数
2.1.2析构函数
2.1.3“”运算符重载函数
2.2 迭代器(iterator) 及 对象的遍历访问
2.2.1iterator
2.2.2 operator[] at()
2.2.4 back() front()
2.2…目录
一、vector的介绍
二、vector的使用(常用接口)
2.1string类的成员函数
2.1.1构造函数
2.1.2析构函数
2.1.3“”运算符重载函数
2.2 迭代器(iterator) 及 对象的遍历访问
2.2.1iterator
2.2.2 operator[] at()
2.2.4 back() front()
2.2.5 data
2.3vector类对象的容量操作
2.3.1 size()
2.3.2capacity() reserve resize
编辑2.3.3 empty() clear()
2.3.4 shrink_to_fit()
2.4vector类对象的修改操作
2.4.1 push_back assign insert
2.4.2 find(算法库)
2.4.3 pop_back erase
三、vector模拟实现 前一章学习了string那么学习vector的过程就会轻松很多他们的接口用法大致都是相同的对于剩余的容器都可以以此类推学习轻松拿捏。学习过程中先学会如何使用再来剖析底层大致如何实现要做到完全理解底层目前水平还是不够的最后来实现一个简易版的vector。 一、vector的介绍
跟string一样他也是一个类模板跟string不一样的是由于没被typedef过定义对象时需要显示实例化例如vectorint v;方括号中传的是类型表示v对象中的数据类型是int类型vectorstring v1;表示v1对象中的数据类型是string类型 vector本质上可以理解为一个数组数组是可变的即可变大小的数组序列容器。它的空间是连续的 它的底层是使用动态分配数组来存储元素分配的空间比实际需要的存储空间更大来适应可能的空间增长。对于已经分配的空间后续可能还要添加元素会让空间增大所以一次性分配更大的空间。vector相比其他动态序列容器访问元素更具高效性对于其他不在末尾修改元素的容器vector是可以做修改的
二、vector的使用(常用接口) 跟string一样在学习vector的过程中一定要去查看他的文档vector - C Reference (cplusplus.com)https://legacy.cplusplus.com/reference/vector/vector/文档包含他的各种接口的介绍及用法当然其中可能会遇到新东西这是很正常的先了解在学习使用。在学习了string类的接口之后这里就不再过多详细介绍他们的用意了而是直接使用直到遇到新的接口再详说。在使用vector接口需包含头文件#include vector 2.1string类的成员函数
2.1.1构造函数
对于以下函数中的参数不认识的先没必要去知道先知道函数的作用及如何使用
default (1) explicit vector (const allocator_type alloc allocator_type());创建空对象 fill (2) explicit vector (size_type n, const value_type val value_type(),const allocator_type alloc allocator_type());用n个值初始化对象 range (3) template class InputIteratorvector (InputIterator first, InputIterator last,const allocator_type alloc allocator_type());用一段区间的值初始化对象模板参数可以是任何类型如迭代器类型指针类型copy (4) vector (const vector x); 拷贝构造
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{vectorint v;//构造一个空对象vectorint v1(4, 2);//用4个2初始化对象v1for (auto e : v1){cout e;}cout endl;vectorint v2(v1.begin(), v1.end());//用v1对象的迭代器区间的值初始化V2for (auto e : v2){cout e;}cout endl;char arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v3(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化对象v3for (auto e : v3){cout e;}cout endl;vectorint v4(v3);//拷贝构造for (auto e : v4){cout e;}cout endl;return 0;
} 2.1.2析构函数
~vector(); 这个没啥好说的对象销毁前编译器会自动调用
2.1.3“”运算符重载函数
vector operator(const vector x);
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{vectorint v;//构造一个空对象vectorint v1(4, 2);//用4个2初始化对象v1v v1;//v1赋值给vfor (auto e : v){cout e;}cout endl;return 0;
} 2.2 迭代器(iterator) 及 对象的遍历访问
2.2.1iterator
begin end
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{vectorint v1(4, 2);//用4个2初始化对象v1vectorint::iterator it v1.begin();while (it ! v1.end()){cout *it;it;}cout endl;return 0;
} rbegin rend 反向迭代
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1vectorint::reverse_iterator it v1.rbegin();while (it ! v1.rend()){cout *it;it;}cout endl;return 0;
} 2.2.2 operator[] at()
重载方括号像数组一样使用下标进行访问 at()跟重载方括号差不多返回对应位置的元素
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1for (int i 0; i sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i){cout v1[i];}cout endl;for (int i 0; i sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i){cout v1.at(i);}cout endl;return 0;
} 2.2.4 back() front()
分别获取对象的最后一个元素和第一个元素
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1cout v1.front() endl;cout v1.back() endl;return 0;
} 2.2.5 data
value_type* data() noexcept;返回指向第一个元素的指针指向元素可修改const value_type* data() const noexcept;返回指向第一个元素的指针指向元素不可修改
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1int* p v1.data();*p 10;p;*p 20;p[2] 100;for (auto e : v1){cout e ;}cout endl ;return 0;
} 2.3vector类对象的容量操作
2.3.1 size()
注意vector类中没有提供length的操作
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1for (int i 0; i v1.size(); i){cout v1[i] ;}cout endl;return 0;
} 2.3.2capacity() reserve resize
capacity():获取当前对象的容量大小reserve():扩容但不会影响数据resize():既影响容量又影响数据
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1cout v1.capacity() endl;v1.reserve(20);cout v1.capacity() endl;v1.resize(30, 1);//扩容在原先基础上多余的空间初始化为1默认初始化为0cout v1.capacity() endl;for (int i 0; i v1.size(); i){cout v1[i] ;}cout endl;return 0;
}
2.3.3 empty() clear()
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1while (!v1.empty()){for (int i 0; i v1.size(); i){cout v1[i] ;}cout endl;v1.clear();//清空所有元素}return 0;
} 2.3.4 shrink_to_fit() void shrink_to_fit();缩容到与_size一样大不会影响数据
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };vectorint v1(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//用指针区间的值初始化v1cout v1.size() endl;cout v1.capacity() endl;v1.reserve(100);cout v1.capacity() endl;v1.resize(3);//没有缩容但改变了size大小cout v1.size() endl;cout v1.capacity() endl;v1.shrink_to_fit();//缩容到与size一样大小cout v1.capacity() endl;return 0;
} 2.4vector类对象的修改操作
2.4.1 push_back assign insert
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{vectordouble v;v.push_back(1.1);v.push_back(2.2);v.push_back(3.3);v.push_back(4.4);v.push_back(5.5);for (auto e : v){cout e ;}cout endl;v.assign(4, 10.1);//4个10.1赋值给对象原先的内容会被替代size也会改变for (auto e : v){cout e ;}cout endl;vectordouble v1;v1.assign(v.begin() 1, v.end() - 1);//用迭代器区间之间的值赋值给v1for (auto e : v1){cout e ;}cout endl;v1.insert(v1.end(), 20.2);//末尾插入20.2for (auto e : v1){cout e ;}cout endl;v1.insert(v1.end(), 2, 30.3);//末尾插入2个30.3for (auto e : v1){cout e ;}cout endl;v1.insert(v1.begin(), v.begin(), v.begin() 2);//头部插入迭代器区间的值for (auto e : v1){cout e ;}cout endl;return 0;
} 2.4.2 find(算法库)
注意在vector中并没有提供find接口但算法库中有find所以可以使用算法库中的find也要包含一下算法库的头文件。
template class InputIterator, class T InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T val);左闭右开在迭代器区间查找值,找到返回指向该值的迭代器。没找到返回指向迭代器区间的last位置的迭代器
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{vectordouble v;v.push_back(1.1);v.push_back(2.2);v.push_back(3.3);v.push_back(4.4);v.push_back(5.5);for (auto e : v){cout e ;}cout endl;vectordouble::iterator it find(v.begin(), v.end(), 2.2);cout *it endl;return 0;
} 2.4.3 pop_back erase
函数原型
void pop_back();删除最后一个位置的元素size减1
iterator erase (iterator position);删除迭代器指向位置的元素iterator erase (iterator first, iterator last);删除迭代器指向区间的值
#include iostream
#include vector
using namespace std;int main()
{vectordouble v;v.push_back(1.1);v.push_back(2.2);v.push_back(3.3);v.push_back(4.4);v.push_back(5.5);for (auto e : v){cout e ;}cout endl;v.pop_back();v.pop_back();for (auto e : v){cout e ;}cout endl;v.erase(v.begin());v.erase(v.begin(), v.begin() 1);for (auto e : v){cout e ;}cout endl;return 0;
} 三、vector模拟实现
//vector.h
#include iostream
#include assert.h
using namespace std;namespace bit
{templateclass Tclass vector{public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;iterator begin(){return _start;}iterator end(){return _finish;}const_iterator begin() const{return _start;}const_iterator end() const{return _finish;}vector(){}//vector(const vectorT x)//{// _start new T[x.capacity()];// memcpy(_start, x._start, x.size() * sizeof(T));// _finish _start x.size();// _end_of_storage _start x.capacity();//}vector(const vectorT v){reserve(v.capacity());for (auto e : v){push_back(e);}}//vector(size_t n, const T x T())//为了兼容模板参数内置类型也有默认构造函数//{// if (_start)// {// delete[] _start;// _start new T[n];// for (int i 0; i n; i)// {// _start[i] x;// }// _finish n;// _end_of_storage _finish;// }//}vector(size_t n, const T x T()){resize(n, x);}/* templateclass InputIteratorvector(InputIterator first, InputIterator last){if (_start){delete[] _start;_start new T[last - first];memcpy(_start, first, last - first);_finish last - first;_end_of_storage _finish;}}*/templateclass InputIteratorvector(InputIterator first, InputIterator last){while (first ! last){push_back(*first);first;}}vectorT operator(vectorT x){swap(x);return *this;}~vector(){delete[] _start;_start _finish _end_of_storage nullptr;}size_t size() const{return _finish - _start;}void reserve(size_t n){if (n capacity()){size_t len size();iterator tmp new T[n];if (_start){//memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * (_finish - _start));//浅拷贝for (int i 0; i len; i){tmp[i] _start[i];}delete[] _start;}_start tmp;_finish _start len;_end_of_storage _start n;}}void resize(size_t n, T x T()){if (n size()){reserve(n);while (_finish _end_of_storage){*_finish x;_finish;}}else{_finish _start n;}}size_t capacity() const{return _end_of_storage - _start;}void push_back(const T x){if (_finish _end_of_storage){size_t newstorage capacity() 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(newstorage);}//_start[_finish - _start] x;*_finish x;_finish;}void pop_back(){if (size()){--_finish;}}iterator insert(iterator position, const T x){assert(position _start position _finish);if (_finish _end_of_storage){size_t newstorage capacity() 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(newstorage);}iterator end _finish - 1;while (end position){*(end 1) *end;}*position x;_finish;return position;}iterator erase(iterator position){assert(position size());if (size()){size_t len _finish - position - 1;for (int i 0; i len; i){*(position i) *(position i 1);}--_finish;}return position;}void swap(vectorT x){std::swap(_start, x._start);std::swap(_finish, x._finish);std::swap(_end_of_storage, x._end_of_storage);}T operator[](size_t pos){assert(pos size());return _start[pos];}const T operator[](size_t pos) const{return _start[pos];}void vectortest(){vectorint v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);for (auto e : v){cout e;}cout endl;cout v.capacity() endl;v.reserve(100);cout v.capacity() endl;vectorstring s;s.push_back(a);vectorstring s1 s;for (auto e : s1){cout e;}cout endl;s.resize(10,a);for (auto e : s){cout e;}cout endl;cout s.capacity() endl;}private:iterator _start;iterator _finish;iterator _end_of_storage;};
}
//test.cpp
#include vector.hint main()
{bit::vectorint s;s.vectortest();return 0;
}
