【C++】动态数组(vector)的使用

2024-07-13 10:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录一、vector 简介- vector与数组的区别二、vector 构造函数三、vector 赋值四、vector 容量与长度五、vector 插入与删除六、vector 数据获取七、vector 互换八、vector 预留空间如果这篇文章对你有所帮助，渴望获得你的一个点赞！

一、vector 简介

在 C++ 中，std::vector 是标准库提供的一个容器类，用于存储动态大小的元素序列（即"动态数组"）。它提供了一系列成员函数和操作符，使得元素的访问、插入、删除等操作变得方便和高效。

- vector与数组的区别扩展：数组的大小在创建时就确定了，无法动态改变，而 std::vector 空间可以动态扩展（不是在原空间后拼接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝到新空间，并释放原空间）内存管理：数组在栈上或静态存储区中分配内存，大小是在编译时确定的。而 std::vector 使用动态内存分配，它在堆上分配内存，并自动处理内存的释放。访问和操作：数组使用下标操作符 [] 访问元素，而 std::vector 也支持下标操作符，还提供了一些额外的成员函数来方便地操作元素，例如 push_back()、pop_back()、insert()、erase() 等。大小管理：数组的大小是固定的，无法改变，而 std::vector 可以动态增长或缩小，可以使用 resize() 函数调整大小。内存开销：由于 std::vector 使用动态内存分配，它可能会引入一些额外的开销，例如内存分配和释放的开销。而数组在编译时就分配了固定大小的内存，因此没有这些开销。标准库支持：std::vector 是 C++ 标准库提供的容器，提供了许多方便的函数和算法来操作和管理元素。而数组是 C++ 的基本数据结构之一，没有提供类似的标准库支持。

总结：

数组适用于大小固定且事先知道元素数量的情况下使用，尤其是数据集较小或需要静态分配内存的场景。vector 适用于大小可变的情况，特别是需要动态增长或缩小的场景，并且具有更多的功能和灵活性。二、vector 构造函数构造函数原型解释1vector v默认构造函数, 采用模板类实现2vector(v.begin(), v.end())将v[begin, end)区间中的元素拷贝给本身3vector(n, Element)构造函数将n个Element(元素)拷贝给本身4vector(const vector &v)拷贝构造函数

示例：

注意：

std::vector 作为函数的参数或者返回值时，不能缺少其中的“&”。

三、vector 赋值函数原型: = 、assign解释1vector& operator=(const vector &vec)重载=操作符2assign(string str)将字符串str赋值给本身3assign(begin, end)将[begin, end)区间中的数据拷贝赋值给本身4assign(n, Element)将n个Element拷贝赋值给本身

示例：

#include #include //必须包含该头文件 using namespace std; void printVec(vector &v) { for (vector::iterator At = v.begin(); At != v.end(); At++) { cout test01(); system("pause"); return 0; } //result 10 20 10 20 10 20 1 1 1 1 1 1 四、vector 容量与长度函数原型：empty、capacity、size、resize解释1empty()判断容器是否为空2capacity()容器的容量3size()返回容器中元素的个数4resize(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5resize(int num, Element)重新指定容器的长度为num。若容器变长，则以Element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

示例：

#include #include //必须包含该头文件 using namespace std; void printVec(vector &v) { for (vector::iterator At = v.begin(); At != v.end(); At++) { cout cout test01(); system("pause"); return 0; } //result 当前v1为空！ v1中元素个数：3 v1的容量：3 10 20 30 10 20 30 0 0 10 20 30 0 0 1 1 1 1 1 五、vector 插入与删除函数原型：push_back、pop_back、insert、erase、clear解释1push_back(Element)尾部插入元素Element2pop_back()删除最后一个元素3insert(iterator p, Element)迭代器指向位置p插入元素Element4insert(iterator p, int n, Element)迭代器指向位置p插入n个元素Element5erase(iterator p)删除迭代器指向的元素6erase(iterator start, iterator end)删除迭代器从start到end之间的元素7clear()删除容器中所有元素

示例：

注意：

使用 erase() 函数删除元素后，原来的迭代器会失效，因此在删除元素后继续使用失效的迭代器是不安全的。如果需要在遍历 std::vector 的同时删除元素，应使用更为安全的方式，例如使用迭代器的后置递增运算符来避免迭代器失效，如下：

std::vector vec = { 1, 2, 3, 4, 5 }; for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); /* 迭代器更新放在循环体内 */) { if (*it == 1) { it = vec.erase(it); // 删除满足条件的元素，并将迭代器指向下一个元素 } else { ++it; // 迭代器递增 } } 六、vector 数据获取函数原型：at、operator[]、front()、back解释1at(int idx)返回索引idx所指的数据2operator[int idx]返回索引idx所指的数据3front()返回容器中第一个数据元素4back()返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include #include //必须包含该头文件 using namespace std; void test01() { vector v1 = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }; cout for (vector::iterator At = v.begin(); At != v.end(); At++) { cout 1, 2, 3, 4, 5, 6 }; vector v2 = { 6, 5, 4, 3, 2, 1 }; v1.swap(v2); //互换v1与v2中的元素 printVec(v1); printVec(v2); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; } //result 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 八、vector 预留空间

描述：减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型：reserve解释1reserve(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

示例：

#include #include //必须包含该头文件 using namespace std; void printVec(vector &v) { for (vector::iterator At = v.begin(); At != v.end(); At++) { cout 1, 2, 3, 4, 5, 6 }; v1.reserve(100); printVec(v1); cout

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