C++STL之Vector容器

1. 概念

Vector可以翻译为向量，或向量数组，至于为什么以向量命名，可以理解为一维空间也是存在向量的。

Vector是最简单的序列是容器，就像数组一样，向量使用连续的存储位置作为元素，这意味着它们的元素也可以使用常量指向其元素的偏移来访问，与数组一样有效。但与数组不同，它们的大小可以动态变化，其存储由容器自动处理。

总结一下Vector就是一个动态创建空间，且预先加载了常用的数组操作的数组

2. 相关头文件

头文件：#include <vector>

3. 初始化

格式为：vector<Data_Types> name;

我们以Int类型作为参数为例，进行创建。

vector<int> v1;          //创建一个空的向量v1
vector<int> v2(10);      //创建一个向量v2，其已开辟10个元素的空间，相当于int v[10];
vector<int> v3(10,5);    //创建一个向量v3，其已开辟10个元素的空间并全部赋值为5
vector<int> v4(v3.begin(),v3.end());    //创建一个向量v3,其内容为向量v3的内容
vector<int> v5(v4);      //创建一个向量v5，其包含了v4的全部内容

4. 迭代器

顾名思义，迭代器是一种安全的访问控制器，它本身是一种指针，用于直接的元素访问。其遍历访问的大致思路是，创建容器的迭代器，让迭代器指向第一个元素，逐步向后移动并最终指向最后一个元素结束。

遍历代码举例：

vector<int> v;       //创建一个向量vs
vector<int>::iterator it;   //C98标准
for(it=v.begin();it!=v.end();it++){
    cout<<*it<<' ';
}

当然，遍历也可以直接使用下标访问：

 for(int i=0;i<v.size();i++){
        cout<<v[i]<<' ';
    }

请根据自己的使用习惯进行合理的安排，对于新手而言会更倾向于选择后者。

5.常用接口（常用的）

Vector的接口有非常多，不同的C++语言标准也不同，这里只提供一些常用的进行简介，具体的使用可以翻阅官方文档（英文），或是别人的翻译稿。

我们使用 vector<int> v; 预先创建了一个向量。

a) 向量尾插入push_back()

在向量的末尾添加一个新元素val，并自动让容器大小增大一个。

函数原型：

void push_back (const value_type& val);

使用举例：

v.push_back(10);  //插入一个数据10

b) 向量尾删除pop_back()

移除向量尾的最后一个元素，并且将容器大小减小一个，

函数原型：void pop_back();

使用举例：

v.pop_back();

c) 插入insert()

插入元素到指定位置，通过在元素之前在指定位置插入新元素来扩展向量，从而有效地增加容器大小所插入的元素数量。

函数原型：

插入单一数据到指定位置：

iterator insert (iterator position, const value_type& val);

插入一段数据到指定位置：

void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);

插入一段别的容器的数据到指定位置：

template <class InputIterator>

void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

使用举例：

 v.insert(v.begin(),10);     //在向量最前端插入数据10
 v.insert(v.begin(),5,20);   //在向量最前端插入5个数据20
 
 vector<int> k(2,50);   //创建一个新的向量k,其拥有2个元素内容均为50
 v.insert(v.begin(),k.begin(),k.end());  //在向量v最前端插入向量K的全部内容

d) 删除erase()

删除一个元素，或者是一段区间的元素，将会自动缩减空间使用。

函数原型：

iterator erase (iterator position);

iterator erase (iterator first, iterator last);

使用举例

v.erase(v.begin());     //删除第一个元素
v.erase(v.begin(),v.begin()+4); //删除从第一个开始后4个元素（包括第一个）

e) 清空clear()

将向量中所有元素清空。

函数原型：

void clear();

使用举例：

v.clear();      //清空向量

f) 数据大小size()

返回向量中的数据元素个数。

函数原型：

size_type size() const;

使用举例：

 cout<<v.size()<<endl;   //输出5

g)已开辟最大宽度capacity()

返回向量最大已开辟的空间大小。

函数原型：

size_type capacity() const;

使用举例

vector<int> v(3,10);    //创建默认有3个值为10的元素的向量v
v.insert(v.begin(),10,20);   //在向量最前端插入10个值为20的数据
v.erase(v.begin(),v.begin()+4); //删除从第一个开始后4个元素（包括第一个）
cout<<v.capacity()<<endl;   //输出13

h)*最大支持空间max_size()

返回计算机支持开辟vector的最大空间值，一般来说和计算机内存和CPU相关，是一个极大的数据，而且不同计算机中可能有不同的值

函数原型：

size_type max_size() const;

使用举例：

vector<int> v(5,10);    //创建默认有5个值为10的元素的向量v
cout<<v.max_size()<<endl;   //输出4611686018427387903