C++ 标准模板库（STL）：vector

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1. vector

• 变长数组，长度根据需要而自动变化的数组。
• 当普通数组会超过内存的情况，这种情况使用vector会让问题的解决便捷许多。
• vector可以用来以邻接表的方式存储图

1.1 vector的定义

1. 定义一维变长数组

vector<typename> name;

这个的typename可以是任何基本类型，也可以是STL标准容器模板。

需要注意：如果typename是一个STL容器，定义的时候要在>>符号之加上空格！

vector<int> name;
vector<node> name; //node是结构体
vector<vector<int> > name; // >>之间要加空格，防止被编译器误认为是移位符号！

1. 定义二维变长数组
   • Arrayname中的每一个元素都是一个vector。
   • 可以把二维vector数组当作两个维都可以变长的二维数组理解。

vector<typename> Arrayname [arraySize];

与vector<vector > name不同，vector Arrayname [arraySize];的一维长度已经被固定为arraySize，仅剩另一维是变长的。

1.2 vector容器内元素的访问

1. 通过下标访问

   直接通过vi[index]

2. 通过迭代器访问

   • 迭代器可以理解为类似指针的东西

     vector<typename>::iterator it;
     

     可以通过it*来访问vector里的元素。

   • 代码实例

     #include <stdio.h>
     #include <vector>
     using namespace std;
     int main() {
         vector<int> vi;
         for(int i = 1; i<= 5; i++){
             vi.push_back(i);
         }
         vector<int>::iterator it = vi.begin();
         for(int i = 0; i<5; i++){
             printf("%d ",*(it + i));
         }
         return 0;
     }
     

     #include <stdio.h>
     #include <vector>
     using namespace std;
     int main() {
         vector<int> vi;
         for(int i = 1; i<= 5; i++){
             vi.push_back(i);
         }
         for(vector<int>::iterator it = vi.begin();it != vi.end(); it++){
             printf("%d ",*it);
         }
         return 0;
     }
     

     ！可以看到vi[i]和*(vi.begin()+i)是等价的。

     ！begin()是作为取vi的首元素，end()是作为尾元素地址，且end()作为迭代器末尾元素，不储存任何元素。

     ！vector的迭代器不支持 it < vi.end() 写法，因此循环条件只能用 it != vi.end()。

     ! 只有在vector和string中，才允许使用vi.begin()+3这种迭代器加上整数的写法。

1.3 vector 常用函数实例解析

1. push_back()

   在vector后面添加一个元素x，时间复杂度为\(O(1)\)

   #include <stdio.h>
   #include <vector>
   using namespace std;
   int main() {
       vector<int> vi;
       for(int i = 1; i<= 3; i++){
           vi.push_back(i);//将1、2、3依次插入vi末尾
       }
       for(int i=0; i<vi.size(); i++){
           printf("%d ", vi[i]);//size给出vi中元素的个数
       }
       return 0;
   }
   

2. pop_back()

   在vector删除末尾元素x，时间复杂度为\(O(1)\)

   #include <stdio.h>
   #include <vector>
   using namespace std;
   int main() {
       vector<int> vi;
       for(int i = 1; i<= 3; i++){
           vi.push_back(i);//将1、2、3依次插入vi末尾
       }
       vi.pop_back(); //删除vi的末尾元素
       for(int i=0; i<vi.size(); i++){
           printf("%d ", vi[i]);//size给出vi中元素的个数
       }
       return 0;
   }
   

3. size()

   所有容器都有的返回元素个数，是unsigned类型，一般就用%d

4. clear()

   用来清空vector中所有元素，时间复杂度为\(O(N)\)

   #include <stdio.h>
   #include <vector>
   using namespace std;
   int main() {
       vector<int> vi;
       for(int i = 1; i<= 3; i++){
           vi.push_back(i);//将1、2、3依次插入vi末尾
       }
       vi.clear();
       printf("%d\n",vi.size());
       return 0;
   }
   

5. insert()

   insert(it,x)用来向vector的任意迭代器it中插入一个元素x，时间复杂度\(O(N)\)

   #include <stdio.h>
   #include <vector>
   using namespace std;
   int main() {
       vector<int> vi;
       for(int i = 1; i<= 5; i++){
           vi.push_back(i);//将1、2、3、4、5依次插入vi末尾
       }
       vi.insert(vi.begin() + 2,-1);//在vi[2]的为止插入-1
       for(int i=0; i<vi.size();i++){
           printf("%d ",vi[i]);
       }
       return 0;
   }
   

6. erase()

   • 删除单个元素

     #include <stdio.h>
     #include <vector>
     using namespace std;
     int main() {
         vector<int> vi;
         for(int i = 5; i<= 9; i++){
             vi.push_back(i);//将5、6、7、8、9依次插入vi末尾
         }
         vi.erase(vi.begin() + 3); //删除vi[3]位置的元素
         for(int i=0; i<vi.size();i++){
             printf("%d ",vi[i]);
         }
         return 0;
     }
     

   • 删除一个区间内的所有元素(左闭右开)

     #include <stdio.h>
     #include <vector>
     using namespace std;
     int main() {
         vector<int> vi;
         for(int i = 5; i<= 9; i++){
             vi.push_back(i);//将5、6、7、8、9依次插入vi末尾
         }
         vi.erase(vi.begin() + 1,vi.begin() + 4); //删除vi[1]到v[4]位置的元素（左闭右开），即删去vi[1]、vi[2]、vi[3]
         for(int i=0; i<vi.size();i++){
             printf("%d ",vi[i]);
         }
         return 0;
     }
     

1.4 vector的常见用途

1. 存储数据
2. 用邻接表存储图

C++ 标准模板库（STL）：vector

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