[ZZ] C++ Vector

vector简介

vector是STL中最常见的容器，它是一种顺序容器，支持随机访问。vector是一块连续分配的内存，从数据安排的角度来讲，和数组极其相似，不同的地方就是：数组是静态分配空间，一旦分配了空间的大小，就不可再改变了；而vector是动态分配空间，随着元素的不断插入，它会按照自身的一套机制不断扩充自身的容量。

vector的扩充机制：按照容器现在容量的一倍进行增长。vector容器分配的是一块连续的内存空间，每次容器的增长，并不是在原有连续的内存空间后再进行简单的叠加，而是重新申请一块更大的新内存，并把现有容器中的元素逐个复制过去，然后销毁旧的内存。这时原有指向旧内存空间的迭代器已经失效，所以当操作容器时，迭代器要及时更新。

vector的数据结构

vector数据结构，采用的是连续的线性空间，属于线性存储。他采用3个迭代器_First、_Last、_End来指向分配来的线性空间的不同范围，下面是声明3个迭代器变量的源代码。

template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty> > 
class vector{ 
    ... 
    protected: 
    iterator _First, _Last, _End; 
};

_First指向使用空间的头部，_Last指向使用空间大小（size）的尾部，_End指向使用空间容量（capacity）的尾部。例如：

int data[6]={3,5,7,9,2,4}; 
vector<int> vdata(data, data+6); 
vdata.push_back(6); 
...

vector初始化时，申请的空间大小为6，存放下了data中的6个元素。当向vdata中插入第7个元素“6”时，vector利用自己的扩充机制重新申请空间，数据存放结构如图1所示：

图1 扩充后的vector内存结构

简单描述一下。当插入第7个元素“6”时，vector发现自己的空间不够了，于是申请新的大小为12的内存空间（自增一倍），并将前面已有数据复制到新空间的前部，然后插入第7个元素。此时_Last迭代器指向最后一个有效元素，而_End迭代器指向vector的最后有效空间位置。我们利用vector的成员函数size可以获得当前vector的大小，此时为7；利用capacity成员函数获取当前vector的容量，此时为12。

 


vector容器类型


vector容器是一个模板类，可以存放任何类型的对象（但必须是同一类对象）。vector对象可以在运行时高效地添加元素，并且vector中元素是连续存储的。


vector的构造



函数原型：


template<typename T>
   explicit vector();                                 // 默认构造函数，vector对象为空
   explicit vector(size_type n, const T& v = T());    // 创建有n个元素的vector对象
   vector(const vector& x);
   vector(const_iterator first, const_iterator last);


注：vector容器内存放的所有对象都是经过初始化的。如果没有指定存储对象的初始值，那么对于内置类型将用0初始化，对于类类型将调用其默认构造函数进行初始化（如果有其它构造函数而没有默认构造函数，那么此时必须提供元素初始值才能放入容器中）。



举例：
vector<string> v1;         // 创建空容器，其对象类型为string类
vector<string> v2(10);     // 创建有10个具有初始值（即空串）的string类对象的容器
vector<string> v3(5, "hello"); // 创建有5个值为“hello”的string类对象的容器
vector<string> v4(v3.begin(), v3.end());  // v4是与v3相同的容器（完全复制）



vector的操作（下面的函数都是成员函数）
 
bool empty() const;                    // 如果为容器为空，返回true；否则返回false
size_type max_size() const;            // 返回容器能容纳的最大元素个数
size_type size() const;                // 返回容器中元素个数  
size_type capacity() const;            // 容器能够存储的元素个数，有：capacity() >= size()  
void reserve(size_type n);             // 确保capacity() >= n
void resize(size_type n, T x = T());   // 确保返回后，有：size() == n；如果之前size()<n，那么用元素x的值补全。



reference front();                     // 返回容器中第一个元素的引用（容器必须非空）
const_reference front() const;                   
reference back();                      // 返回容器中最后一个元素的引用（容器必须非空）
const_reference back() const;



reference operator[](size_type pos);   // 返回下标为pos的元素的引用（下标从0开始；如果下标不正确，则属于未定义行为。
const_reference operator[](size_type pos) const; 
reference at(size_type pos);           // 返回下标为pos的元素的引用；如果下标不正确，则抛出异常out_of_range
const_reference at(size_type pos) const;
            
void push_back(const T& x);            // 向容器末尾添加一个元素          
void pop_back();                       // 弹出容器中最后一个元素（容器必须非空）



// 注：下面的插入和删除操作将发生元素的移动（为了保持连续存储的性质），所以之前的迭代器可能失效
iterator insert(iterator it, const T& x = T());        // 在插入点元素之前插入元素（或者说在插入点插入元素）
void insert(iterator it, size_type n, const T& x);     // 注意迭代器可能不再有效（可能重新分配空间）
void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last);



iterator erase(iterator it);           // 删除指定元素，并返回删除元素后一个元素的位置（如果无元素，返回end()）
iterator erase(iterator first, iterator last); // 注意：删除元素后，删除点之后的元素对应的迭代器不再有效。



void clear() const;                    // 清空容器，相当于调用erase( begin(), end())



void assign(size_type n, const T& x = T());   // 赋值，用指定元素序列替换容器内所有元素
void assign(const_iterator first, const_iterator last);



const_iterator begin() const;          // 迭代序列
iterator begin();
const_iterator end() const;
iterator end();



const_reverse_iterator rbegin() const;
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rend() const; 
reverse_iterator rend();



vector对象的比较（非成员函数）



针对vector对象的比较有六个比较运算符：operator==、operator!=、operator<、operator<=、operator>、operator>=。



其中，对于operator==和operator!=，如果vector对象拥有相同的元素个数，并且对应位置的元素全部相等，则两个vector对象相等；否则不等。


对于operator<、operator<=、operator>、operator>=，采用字典排序策略比较。


注：其实只需要实现operator==和operator!=就可以了，其它可以根据这两个实现。因为，operator!= (lhs, rhs) 就是 !(lhs == rhs)，operator<=(lhs, rhs) 就是 !(rhs < lhs)，operator>(lhs, rhs) 就是 (rhs < lhs)，operator>=（lhs, rhs) 就是 !(lhs, rhs)。



vector类的迭代器


vector类的迭代器除了支持通用的前缀自增运算符外，还支持算术运算：it + n、it - n、it2 - it1。注意it2 - it1返回值为difference_type（signed类型）。



注意，任何改变容器大小的操作都可能造成以前的迭代器失效。



应用示例









1.vector 的数据的存入和输出：


#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>


using namespace std;


void main()


{


int i = 0;


vector<int> v;


for( i = 0; i < 10; i++ )


{


v.push_back( i );//把元素一个一个存入到vector中


}


for( i = 0; i < v.size(); i++ )//v.size() 表示vector存入元素的个数


{


cout << v[ i ] << "  "; //把每个元素显示出来


}


cout << endl;


}


注：你也可以用v.begin()和v.end() 来得到vector开始的和结束的元素地址的指针位置。你也可以这样做：


vector<int>::iterator iter;


for( iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++ )


{
    cout << *iter << endl;
}


2. 对于二维vector的定义。


1)定义一个10个vector元素，并对每个vector符值1-10。


#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>


using namespace std;


void main()
{
 int i = 0, j = 0;


//定义一个二维的动态数组，有10行，每一行是一个用一个vector存储这一行的数据。


所以每一行的长度是可以变化的。之所以用到vector<int>(0)是对vector初始化，否则不能对vector存入元素。
 vector< vector<int> > Array( 10, vector<int>(0) );


for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  for ( i = 0; i < 9; i++ )
  {
   Array[ j ].push_back( i );
  }
 }


for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  for( i = 0; i < Array[ j ].size(); i++ )
  {
   cout << Array[ j ][ i ] << "  ";
  }
  cout<< endl;
 }
}


2)定义一个行列都是变化的数组。


#include<stdio.h>
#include<vector>
#include <iostream>


using namespace std;


void main()
{
 int i = 0, j = 0;


vector< vector<int> > Array;
 vector< int > line;
 for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  Array.push_back( line );//要对每一个vector初始化，否则不能存入元素。
  for ( i = 0; i < 9; i++ )
  {
   Array[ j ].push_back( i );
  }
 }


for( j = 0; j < 10; j++ )
 {
  for( i = 0; i < Array[ j ].size(); i++ )
  {
   cout << Array[ j ][ i ] << "  ";
  }
  cout<< endl;
 }
}


3.综合一点的例子。


#include <iostream>
#include <cassert>
#include <vector>


using namespace std;


int main()
{
    vector<int> v(5, 1);
    vector<int> v2(v.begin(), v.end());
    
    assert(v == v2);
    
    cout<<"> Before operation"<<endl;
    for(vector<int>::const_iterator it = v.begin(); it < v.end(); ++it)
        cout<<*it<<endl;


//v.insert(v.begin() + 3, 4, 2);


v.insert(v.begin() + 3, 1, 2);
    v.insert(v.begin() + 4, 1, 3);
    v.insert(v.begin() + 5, 1, 4);


v.insert(v.begin() + 6, 1, 5);


    cout<<"> After insert"<<endl;
    for(vector<int>::size_type i = 0; i < v.size(); ++i)
        cout<<v[i]<<endl;
    
    vector<int>::iterator it1 = v.erase(v.begin() + 3, v.begin() + 6);//删除的是第4，5，6三个元素
    assert(*it1 == 5);
    cout<<"> After erase"<<endl;
    for(vector<int>::size_type j = 0; j != v.size(); ++j)
        cout<<v[j]<<endl;
    
    assert(v.begin() + v.size() == v.end());
    assert(v.end() - v.size() == v.begin());
    assert(v.begin() - v.end() == -vector<string>::difference_type(v.size()));
    
    return 0;
}








程序说明：上面第3个程序中用了三个循环输出容器中的元素，每个循环的遍历方式是不一样的。特别需要说明的是，第二个循环在条件判断中使用了size() 函数，而不是在循环之前先保存在变量中再使用。之所以这样做，有两个原因：其一，如果将来在修改程序时，在循环中修改了容器元素个数，这个循环仍然能很好 地工作，而如果先保存size()函数值就不正确了；其二，由于这些小函数（其实现只需要一条返回语句）基本上都被声明为inline，所以不需要考虑效率问题。


附录1


vector是一个标准库中的容器，使用时需要包含#include <vector>头文件。


vector是一个类模板而不是一种数据类型，对它的定义，需要指定类型。


vector(向量)是 C++中的一种数据结构,确切的说是一个类.它相当于一个动态的数组,


当程序员无法知道自己需要的数组的规模多大时,用其来解决问题可以达到最大节约空间的目的.


1、vector对象的定义和初始化


vector类定义了好几种构造函数，并且与string类型相类似，如下所示：








操作调用方式




操作说明








Vector<T> v1;




Vector保存类型为T的对象。默认构造函数v1为空








Vector<T> v2(v1);




V2是v1的一个副本








Vector<T> v3(n , i);




V3包含n个值为i的元素








Vector<T> v4(n);




V4含有值初始化的元素的n个副本








注：对C++的容器来说，动态添加元素的效率，要比直接静态初始化元素的效率高


例1.1 :声明一个int向量以替代一维的数组:vector <int> a;(等于声明了一个int数组a[],大小没有指定,可以动态的向里面添加删除)。


例1.2: 用vector代替二维数组.其实只要声明一个一维数组向量即可,而一个数组的名字其实代表的是它的首地址,所以只要声明一个地址的向量即可,即:vector <int *> a.同理想用向量代替三维数组也是一样,vector <int**>a;再往上面依此类推.


备注:


在用vector的过程中我碰到了一个问题,特此列出讨论:


1)


vector <int > a;


int b = 5;


a.push_back(b);


此时若对b另外赋值时不会影响a[0]的值


2)


vector <int*> a;
                      int *b;
                      b= new int[4];
                      b[0]=0;
                      b[1]=1;
                      b[2]=2;
                      a.push_back(b);
                      delete b;          //释放b的地址空间
                      for(int i=0 ; i <3 ; i++)
                      {
                            cout<<a[0][i]<<endl;
                      }


此时输出的值并不是一开始b数组初始化的值,而是一些无法预计的值.


分析:根据1) 2)的结果,可以想到,在1)中,   往a向量中压入的是b的值,即a[0]=b,此时a[0]和b是存储在两个不同的地址中的.因此改变b的值不会影响a[0];而在2)中,因为是把一个地址(指针)压入向量a,即a[0]=b,因此释放了b的地址也就释放了a[0]的地址,因此a[0]数组中存放的数值也就不得而知了.


2、vector对象的操作


vector标准库提供了许多类似于string对象的操作，如下所示是一部分：








操作调用方式




操作说明








v.empty()




判断v是否为空








v.size()




返回v中元素的个数








v.push_back(t)




向v的末尾添加一个元素








V[n]




返回v中位置为n的元素








V1 = v2




把v1中元素替换为v2中元素副本








V1==v2




判断是否相等








!=, <, <=, >, >=




直接用于vector对象的相互比较








1.push_back   在数组的最后添加一个数据
2.pop_back    去掉数组的最后一个数据 
3.at                得到编号位置的数据
4.begin           得到数组头的指针
5.end             得到数组的最后一个单元+1的指针
6．front        得到数组头的引用
7.back            得到数组的最后一个单元的引用
8.max_size     得到vector最大可以是多大
9.capacity       当前vector分配的大小
10.size           当前使用数据的大小
11.resize         改变当前使用数据的大小，如果它比当前使用的大，者填充默认值
12.reserve      改变当前vecotr所分配空间的大小
13.erase         删除指针指向的数据项
14.clear          清空当前的vector
15.rbegin        将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)
16.rend          将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)
17.empty        判断vector是否为空
18.swap         与另一个vector交换数据



注，以下是一些需要注意的地方


Ø vector和string一样，长度、下标等类型是size_type，但是vector获取size_type时，需要指定类型，如vector<int>::size_type这样的方式


Ø vector的下标操作，例如v[i]，只能用于操作已经存在的元素，可以进行覆盖、获取等，但是不能通过v[i++]这种方式来给一个vector容器添加元素，该功能需要用push_back操作完成，下标不具备该功能


Ø C++程序员习惯优先使用！=而不是<来编写循环判断条件


附录2


C++ vector 排序



C++中当 vector 中的数据类型为基本类型时我们调用std::sort函数很容易实现 vector中数据成员的升序和降序排序，然而当vector中的数据类型为自定义结构体类型时，我们该怎样实现升序与降序排列呢？有两种方法，下面的例子能很好的说明： 方法1：
我们直接来看代码吧，比较简单，容易理解：
#include “stdafx.h”
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>


using namespace std;
struct AssessTypeInfo
{
unsigned int m_uiType; //类型ID
char m_szName[64]; //类型名称
unsigned int m_uiTotal; //总分数


bool operator < (const AssessTypeInfo& rhs ) const //升序排序时必须写的函数
{
return m_uiType < rhs.m_uiType;
}
bool operator > (const AssessTypeInfo& rhs ) const //降序排序时必须写的函数
{
return m_uiType > rhs.m_uiType;
}
}
int main()
{
vector<AssessTypeInfo > ctn ;


AssessTypeInfo a1;
a1.m_uiType=1;
AssessTypeInfo a2;
a2.m_uiType=2;


AssessTypeInfo a3;
a3.m_uiType=3;


ctn.push_back(a1);
ctn.push_back(a2);
ctn.push_back(a3);
//升序排序
sort(ctn.begin(), ctn.end(),less<AssessTypeInfo>()) ; //或者sort(ctn.begin(), ctn.end()) 默认情况为升序


for ( int i=0; i<3; i++ )
printf(”%d\n”,ctn[i].m_uiType);


//降序排序
sort(ctn.begin(), ctn.end(),greater<AssessTypeInfo>()) ;


for ( int i=0; i<3; i++ )
printf(”%d\n”,ctn[i].m_uiType);


return 0 ;
}
以上方法就可以实现升序排序，输出结果为 1 2 3
降序排序结果3 2 1。
方法2 ： 不修改结构体或类的定义部分，我们用函数对象来实现：
#include “stdafx.h”
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>


using namespace std;
struct AssessTypeInfo
{
unsigned int m_uiType; //类型ID
char m_szName[64]; //类型名称
unsigned int m_uiTotal; //总分数
};


bool lessmark(const AssessTypeInfo& s1,const AssessTypeInfo& s2)
{
return s1.m_uiType < s2.m_uiType;
}
bool greatermark(const AssessTypeInfo& s1,const AssessTypeInfo& s2)
{
return s1.m_uiType > s2.m_uiType;
}
int main()
{
vector<AssessTypeInfo > ctn ;


AssessTypeInfo a1;
a1.m_uiType=1;
AssessTypeInfo a2;
a2.m_uiType=2;


AssessTypeInfo a3;
a3.m_uiType=3;


ctn.push_back(a1);
ctn.push_back(a2);
ctn.push_back(a3);


sort(ctn.begin(), ctn.end(),lessmark) ; //升序排序


for ( int i=0; i<3; i++ )
printf(”%d\n”,ctn[i].m_uiType);


sort(ctn.begin(), ctn.end(),greatermark) ; //降序排序


return 0 ;
}


以上方法就可以实现升序排序，输出结果为 1 2 3
降序排序结果3 2 1。
方法2是一种比较简单的方法。
以上两种方法您可根据您自己的需求选择，并且以上两种方法在VC++6.0环境下编译通过，也是自己在实践过程中的总结，如有不妥的地方，欢迎您指出，至于为什么这样使用，请参考 stl算法中sort 部分。


(6)C++ Vector排序


    

  1. vector< int > vi ;
    2. 

  2. vi.push_back(1);
    3. 

  3. vi.push_back(3);
    4. 

  4. vi.push_back(0);
    5. 

  5. sort(vi.begin() , vi.end()); /// /小到大
    6. 

  6. reverse(vi.begin(),vi.end()) /// 从大道小
    7. 



(7)顺序访问


    

  1. vector < int > vi ;
    2. 

  2. for( int i = 0 ; i < 10 ; i ++)
    3. 

  3. {
    4. 

  4. vector.push_back(i);
    5. 

  5. }
    6. 

  6. for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++) /// 第一种调用方法
    7. 

  7. {
    8. 

  8. cout <<vector[i] <<" " ;
    9. 

  9. }
    10. 

  10. for(vector<int>::iterator it = vi.begin() ;
    11. 

  11. it !=vi.end() ; it++) ///第二种调用方法
    12. 

  12. {
    13. 

  13. cout << *it << " " ;
    14. 

  14. }
    15. 



(8)寻找


    

  1. vector < int > vi ;
    2. 

  2. for( int i = 0 ; i < 10 ; i ++)
    3. 

  3. {
    4. 

  4. vector.push_back(i);
    5. 

  5. }
    6. 

  6. vector < int >::interator it = find(vi.begin() , vi.end,3) ;
    7. 

  7. cout << *it << endl ; ///返回容器内找到值的位置。
    8. 



(9)使用数组对C++ Vector进行初始化


    

  1. int i[10] ={1,2,3,4,5,6,7,78,8} ;
    2. 

  2. ///第一种
    3. 

  3. vector<int> vi(i+1,i+3); ///从第2个元素到第三个元素
    4. 

  4. for(vector <int>::interator it = vi.begin() ;
    5. 

  5. it != vi.end() ; it++)
    6. 

  6. {
    7. 

  7. cout << *it <<" " ;
    8. 

  8. }
    9. 



(10) 结构体类型


    

  1. struct temp
    2. 

  2. {
    3. 

  3. public :
    4. 

  4. string str ;
    5. 

  5. public :
    6. 

  6. int id ;
    7. 

  7. }tmp
    8. 

  8. int main()
    9. 

  9. {
    10. 

  10. vector <temp> t ;
    11. 

  11. temp w1 ;
    12. 

  12. w1.str = "Hellowor" ;
    13. 

  13. w1.id = 1 ;
    14. 

  14. t.push_back(t1);
    15. 

  15. cout << w1.str << "," <<w1.id <<endl ;
    16. 

  16. return 0 ;
    17. 

  17. }
    18. 

				


				
时间： 2024-08-11 21:31:20 

		


		


	

	
	

		


		
[ZZ] C++ Vector的相关文章


								

		

			

                HDU 1069 Monkey and Banana（二维偏序LIS的应用）
			

		

		

									

				---恢复内容开始--- Monkey and Banana Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others) Total Submission(s): 13003    Accepted Submission(s): 6843 Problem Description A group of researchers are designing an experiment to te			

		

	

				

		

			

                [ZZ] STL 整理（map、set、vector、list、stack、queue、deque、priority_queue） .
			

		

		

									

				转自深秋的落叶 向量(vector) <vector> 连续存储的元素<vector> Vector<int>c; c.back()    传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在. c.clear()     移除容器中所有数据. c.empty()   判断容器是否为空. c.front()     传回地一个数据. c.pop_back() 删除最后一个数据. c.push_back(elem)  在尾部加入一个数据. c[i] 等同于 c.at(i); 列表(l			

		

	

				

		

			

                bzoj 1483: [HNOI2009]梦幻布丁 启发式合并vector
			

		

		

									

				1483: [HNOI2009]梦幻布丁 Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 64 MB[Submit][Status][Discuss] Description N个布丁摆成一行,进行M次操作.每次将某个颜色的布丁全部变成另一种颜色的,然后再询问当前一共有多少段颜色.例如颜色分别为1,2,2,1的四个布丁一共有3段颜色. Input 第一行给出N,M表示布丁的个数和好友的操作次数. 第二行N个数A1,A2...An表示第i个布丁的颜色从第三行起有M行,对于每个操			

		

	

				

		

			

                [ZZ] cbuffer和tbuffer
			

		

		

									

				http://blog.chinaunix.net/uid-20235103-id-2578297.html Shader Model 4支持的新东西,通过打包数据可以获得更好的性能.原文转发:Shader Constants (DirectX HLSL) In shader model 4, shader constants are stored in one or more buffer resources in memory. They can be organized into two			

		

	

				

		

			

                Rodrigues formula is beautiful, but uneven to sine and cosine. (zz Berkeley&#39;s Page)
			

		

		

									

				Notes originally by Laura Downs and by Alex Berg CS184: Computing Rotations in 3D Using the Rodrigues Formula to Compute Rotations Suppose we are rotating a point, p, in space by an angle, b, (later also called theta) about an axis through the origin			

		

	

				

		

			

                vector 学习笔记
			

		

		

									

				vector 使用练习: /**************************************** * File Name: vector.cpp * Author: sky0917 * Created Time: 2014年04月27日 11:07:33 ****************************************/ #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main			

		

	

				

		

			

                初译 Support Vector Machines：A Simple Tutorial（一）
			

		

		

									

				从本次开始我将开始尝试着逐章翻译一下 Alexey Nefedov的<Support Vector Machines:A Simple Tutorial>这本教材,这可是我们导师极力推荐的SVM教材,看了好久一直感觉一脸懵逼,索性开坑翻译一下吧,也当是加深理解,毕竟我也是一知半解,如果翻译的有不对的地方还望大佬们斧正,欢迎提意见,欢迎讨论. 嗯,就是这样. (一)Introduction 在本章节中将会介绍一些用于定义支持向量机(SVM)的基础的概念,这些概念对于理解SVM至关重要,假定读者了			

		

	

				

		

			

                Vector容器 和 iteration 迭代器
			

		

		

									

				vector容器 vector是同一种类型的对象的集合,每个对象都有一个对应的整数索引值.和string对象一样,标准库负责管理存储元素的相关内存.我们把vector称为容器,是因为它可以包含其他对象.一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的. 使用vector之前,必须包含相应的头文件.#include <vector> using std::vector; vector是一个类模板(class template).模板允许程序员编写单个类或函数定义,这个类和函数定义可用于不同的数据类型上.			

		

	

				

		

			

                C++ vector 使用
			

		

		

									

				看vector 的使用: #include "stdafx.h" #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<long> v; for (long i=0;i<10000;i++) { v.push_back(rand()); } cout << "size = " << v.size()