C++vector類

一、vector定義

• 向量（Vector）是一個封裝了動態大小陣列的順序容器（Sequence Container），跟任意其它型別容器一樣，它能夠存放各種型別的物件，可以簡單的認為，向量是一個能夠存放任意型別的動態陣列，

• vector 是定義于名稱空間 （namespace ） std 內的模板， 其定義在頭檔案 ＜ vector ＞ 中，其原型為：

  template < class T, class Allocator = allocator < T >> class vector;
  

二、容器特性

1.順序序列

順序容器中的元素按照嚴格的線性順序排序，可以通過元素在序列中的位置訪問對應的元素，

2.動態陣列

支持對序列中的任意元素進行快速直接訪問，甚至可以通過指標算述進行該操作，操供了在序列末尾相對快速地添加/洗掉元素的操作，

3.能夠感知記憶體分配器的（Allocator-aware）

容器使用一個記憶體分配器物件來動態地處理它的存盤需求，

三、基本成員函式

1.建構式

• 無引數 - 構造一個空的vector

  vector<型別>();
  

• 數量(num)和值(val) - 構造一個初始放入num個值為val的元素的Vector

  vector<型別>( size_type num, const TYPE &val );
  

• vector(from) - 構造一個與vector from 相同的vector

  vector<型別>( const vector &from );
  

• 迭代器(start)和迭代器(end) - 構造一個初始值為[start,end)區間元素的Vector(注:半開區間).

  vector<型別>( input_iterator start, input_iterator end );
  

2.增加函式

• 向量尾部增加一個元素X

  void push_back(const T& x)；
  

• 向量中迭代器指向元素前增加一個元素x

  iterator insert(iterator it,const T& x);
  

• 向量中迭代器指向元素前增加n個相同的元素x

  iterator insert(iterator it,int n,const T& x);
  

• 向量中迭代器指向元素前插入另一個相同型別向量的[first,last)間的資料

  iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last);
  

3.洗掉函式

• 洗掉向量中迭代器指向元素

  iterator erase(iterator it)；
  

• 洗掉向量中[first,last)中元素

  iterator erase(iterator first,iterator last)；
  

• 洗掉向量中最后一個元素

  void pop_back()；
  

• 清空向量中所有元素

  void clear()；
  

4.遍歷函式

• 回傳向量頭指標，指向第一個元素

  iterator begin()；
  

• 回傳向量尾指標，指向向量最后一個元素的下一個位置

  iterator end()；
  

• 反向迭代器，指向最后一個元素

  reverse_iterator rbegin();
  

• 反向迭代器，指向第一個元素之前的位置

  reverse_iterator rend();
  

5.大小和容量

• 判斷向量是否為空，若為空，則向量中無元素

  bool empty() const;
  

• 回傳向量中元素的個數

  int size() const;
  

• 回傳當前向量所能容納的最大元素值

  int capacity() const;
  

• 回傳最大可允許的vector元素數量值

  int max_size() const;
  

• resize() 函式改變當前vector的大小為size,且對新創建的元素賦值val

  void resize( size_type size, TYPE val );
  

• reserve()函式為當前vector預留至少共容納size個元素的空間.

  void reserve( size_type size );
  

6.其他函式

• 交換兩個同型別向量的資料

  void swap(vector&);
  

• 設定向量中前n個元素的值為x

  void assign(int n,const T& x);
  

• 向量中[first,last)中元素設定成當前向量元素

  void assign(const_iterator first,const_iterator last);
  

• get_allocator() 函式回傳當前vector的記憶體分配器.

  allocator_type get_allocator();
  

7.元素訪問

• c[index]的回傳值是參考型別，該函式既可以取出元素， 也可以對元素賦值，但必須 確定下標是有效的，

• 回傳pos位置元素的參考

  reference at(int pos);
  

• 回傳首元素的參考

  reference front();
  

• 回傳尾元素的參考

  reference back();
  

四、vector 示例程式

• 1.用vector實作二維陣列

  #include <iostream>
  #include <vector>
  using namespace std;
  int main()
  {
      vector<vector<int>> v(3);
      //v有3個元素，每個元素都是vector<int> 容器
      for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
          for (int j = 0; j < 4; ++j)
              v[i].push_back(j);
      for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
      {
          for (int j = 0; j < v[i].size(); ++j)
              cout << v[i][j] << " ";
          cout << endl;
      }
      return 0;
  }
  

  程式輸出結果：
  0 1 2 3
  0 1 2 3
  0 1 2 3

• 2.vector 示例程式

  #include <iostream>
  #include <vector>
  using namespace std;
  template <class T>
  void PrintVector(T s, T e)
  {
      for (; s != e; ++s)
          cout << *s << " ";
      cout << endl;
  }
  int main()
  {
      int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
      vector<int> v(a, a + 5); //將陣列a的內容放入v
      cout << "1) " << v.end() - v.begin() << endl;
      //兩個隨機迭代器可以相減，輸出 1) 5
      cout << "2) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //2) 1 2 3 4 5
      v.insert(v.begin() + 2, 13); //在begin()+2位置插入 13
      cout << "3) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //3) 1 2 13 3 4 5
      v.erase(v.begin() + 2); //洗掉位于 begin() + 2的元素
      cout << "4) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //4) 1 2 3 4 5
      vector<int> v2(4, 100); //v2 有4個元素，都是100
      v2.insert(v2.begin(), v.begin() + 1, v.begin() + 3);
      //將v的一段插入v2開頭
      cout << "5) v2: ";
      PrintVector(v2.begin(), v2.end());
      //5) v2: 2 3 100 100 100 100
      v.erase(v.begin() + 1, v.begin() + 3);
      //洗掉 v 上的一個區間,即 2,3
      cout << "6) ";
      PrintVector(v.begin(), v.end());
      //6) 1 4 5
      return 0;
  }