理论STL——vector篇（小Z 著）

目录

课前唠一唠

学习过程

vector的定义

方法

vector的访问

vector的常用函数

小结

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课前唠一唠

OK，大家好，我又来啦，那么这期讲一下C++的一个知识点——vector……

学习过程

C++功能强大，为开发者提供了标准模板库（standard template library，STL），其中封装了很多实用的容器。容器可以理解成能够实现很多功能的系统函数，或者说是一种用来存放数据的对象，开发者可以根据接口规范（调用格式）直接调用，而不用关心其内部实现的原理和具体代码，十分方便快捷。常见的容器有vector，stack，queue，map，set等……

vector直接翻译为“向量”，一般说成“变长数组”，也即“长度根据需要而自动改变的数组”。在信息学竞赛中，有些题目需要定义很大的数组，这样会出现“超出内存限制”的错误。比如，如果一个图的顶点太多，使用邻接矩阵就会超出内存限制，使用指针实现邻接表又很容易出错，而使用vector实现简洁方便，还可以节省存储空间。

使用vector，首先需要添加vector头文件，即include，同时，必须要有“using namespace std”。

vector的定义

方法

vector<typename> name；

以上定义相当于定义了一个一维数组name[size]，只是size不确定，其长度可以根据需要而变化。其中，typename可以是任何基本类型，如int，double，char，结构体等，也可以是STL标准容器，如vector，queue等。例如：

vector<int> a；
vector<double> score；
vector stu；//node为已经定义了的结构体

但是,如果typename也是一个STL容器，那么定义时需要在两个“>”的符号之间加上一个空格，因为“>>”在C++11标准之前的编译器里会作为“移位”操作，从而导致编译错误。例如：

vectorint> > a；

这个格式很容易让人想起二维数组的定义，即一个一维数组的每一个元素又是一个一维数组。对于多维数组，vector操作的核心思想就是“高维向低维转化”。例如：

vector<int> v[100]；//定义一个一维长度已经固定为100的二维数组，另外一维长度不固定
vectorint> > a；//定义一个两个维度长度都可变的二维数组

vector的访问

访问vector中的元素一般有两种方式。

第一种是通过“下标”访问。例如，对于容器vector v，可以使用v[index]来访问它的第index个元素。其中，0<=index<=v.size()-1.size()表示vector中元素的个数。

第二种方式是通过“迭代器”访问。可以将迭代器（iterator）理解为一种类似指针的变量。其定义为：

vector<typename>：：iterator it；

这样，it就是一个vector：：iterator型的变量。例如：

vector<int>：：iterator it；

就是定义一个迭代器it，并且通过“*it”来访问int类型的vector里的元素。例如：

vector<int>：：iterator it= v.begin（）；//v.begin（）为取v的首元素地址，而it指向这个地址，相当于v[0]。v[i]和*（v.begin（）+i）是等价的
for（int i=0；i<=5；i++） printf（"%d"，*（it+i））；//输出v[i]

在常用的STL容器中，只有vector和string允许使用“v.begin（）+3”这种迭代器加上整数的写法。同时，迭代器也可以进行自加，自减操作，即it++，++it，it--和--it。例如：

for（vector<int>：：iterator it = v.begin（）；it！=v.end（）；it++）
    printf（"%d"，*it）；//输出v[i]

需要注意的是：v.end（）并不是取v的尾元素地址，而是尾元素地址的下一个地址，作为迭代器末尾标志不存储任何元素。

vector的常用函数

前面已经介绍了两个vector函数：begin（）和end（）。需要注意的是，这是一种“左闭右开”的表示方法。下面介绍其他几个常用的vector函数。

（1）push_back（）：push_back（x）用来在vector后面添加一个元素x，时间复杂度为0（1）。

（2）size（）：如果是一维数组，size（）用来获得vector中元素的个数；如果是二维数组，size（）用来获得vector中第二维的元素个数，时间复杂度为0（1）。同时，还可以使用resize（n）重设数组的大小。例如，以下一段代码输出“12300”。

vector<int> v；
for（int i = 1；i <= 3；i++） v.push_back（i）；
v.resize（5）；
for（int i = 0；i < v.size；i++） printf（"%d"，v[i]）；

（3）pop_back（）：pop_back（）用来删除vector的尾元素，时间复杂度为0（1）。例如，以下代码段输出“12”。

vector<int> v；
for（int i = 1；i <= 3；i++） v.puch_back（i）；
v.pop_back（）；
for（int i = 0；i < v.size（）；i++） printf（"%d"，v[i]）；

（4）clear（）：clear（）用来清空vector中的所有元素，时间复杂度为0（n），其中n为vector中元素的个数。例如，以下一段代码输出“0”。

vector<int> v；
for（int i = 1；i <= 3；i++） v.push_back（i）；
v.clear（）；
printf（"%d"，v.size（））；

（5）insert（）：insert（it，x）用来向vector任意迭代器it处插入一个元素x，时间复杂度为0（n）。例如，以下一段代码输出“1 2 -1 3 4 5”。

vector<int> v；
for（int i = 1；i <= 5；i++） v.push_back（i）；
v.insert（v.begin（）+2，-1）；//将-1插入到v[2]处
for（int i = 0；i < v.size（）；i++）printf（"%d"，v[i]）；

（6）erase（）：erase（）用来删除vector中的元素，有两种方法。一种是erase（it），删除迭代器it处的元素；另一种是erase（first，last），删除左闭右开区间[first,last）内的所有元素。例如，以下一段代码输出“1 5”。

vector<int> v；
for（int i = 1；i <= 5；i++） v.push_back（i）；
v.erase（v.begin（）+1，v.begin（）+4）；//删除v[1]，v[2]，v[3]
for（int i = 0；i < v.size（）；i++）printf（"%d"，v[i]）；

小结

这节课大家都听你懂了吗？（博主写了一天了，累死了，求求给一个赞吧，谢谢了），听懂了的话记得三连交一下学费，那么这期就到此为止了，我们下期再见，拜拜┏(＾0＾)┛！！！

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