【机试准备】常用容器与函数

Vector详解

原文链接：【超详细】C++ vector 详解 + 例题，这一篇就够了-CSDN博客

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组

容器特性：

1. 顺序序列：顺序容器中的元素按照严格的线性序列排列。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。
2. 动态数组：支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。提供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。
3. 能够感知内存分配器的：容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

vector数组初始化

以下全部使用int举例

1.定义空向量

vector<int> a;  //相当于空数组

2.定义具有10个整型元素的向量

vector<int> a(10); //相当于a[10]

3.定义具有10个整型元素的向量，且赋予每个元素初值为1

vector<int> a(10,1); //相当于a[10] = {1}

4.定义与向量b具有相同值的向量a

vector<int> a(b); //将向量b赋值给向量a，即向量a等于向量b

5.将向量b中下标0-1（共三个）的元素赋值给a

//第一个数据是起始地址，第二个数据是结束地址（不包括），第二个数据就是你要截取的长度加1
vector<int> a(b.begin(), b.begin()+3); 

6.从数组中获得初值

int b[7] = {1,2,3,4,5,6,7}; //定义整形数组vector<int> a(b, b+7）; //将数组b赋值给a，第一个数据是起始地址，第二个数据是结束地址（不包括）

7.二维数组初值化

vector<vector<int>> a;  //初始化为int型二维数组，相当于int a[][]

vector对象常用内置函数

首先定义两个vector向量，进行下面函数演示：

vector<int> a, b;

1. assign()函数：可对已定义好的vector向量进行赋值

//将b的下标为0-2的元素赋值给向量a
a.assign(b.begin(), b.begin()+3);//使向量a变为长度为4且值为2
a.assign(4,2);

测试用例：

int main(){a.assign(5, 3);for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;a.assign(4, 2);for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} //输出：
3 3 3 3 3
2 2 2 2

2. back()函数

a.back();  //返回a的最后一个元素

3. front()函数

a.front();  //返回a的第一个元素

4.取向量a中第i个数据

a[i]; //返回a的第i元素,当且仅当a存在

5.clear()函数

a.clear(); //清空a中的元素

6. empty()函数

a.empty(); //判断向量a是否为空，若为空空则返回true，非空则返回false

7. push_back()函数

a.push_back(5); //在向量a的最后插入一个元素，其值为5

8.pop_back()函数

a.pop_back(); //删除a向量的最后一个元素

测试用例

int main(){a.push_back(1);a.push_back(2);a.push_back(3);a.push_back(4);a.push_back(5);cout << "使用push_back压入函数后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl << endl;cout << "使用pop_back删除函数后：";a.pop_back(); a.pop_back();for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} //输出：
使用push_back压入函数后：1 2 3 4 5
使用pop_back删除函数后：1 2 3

9. erase()函数

erase可以删去容器中指定位置的元素，容器的size（大小）会改变，但是容器的容量不变。

//删除a向量中全部元素
a.erase(a.begin(), a.end());//删除a向量中下标0-2共三个元素
a.erase(a.begin(), a.begin()+3);

测试程序

int main(){for(int i = 1; i < 5; i++) a.push_back(i); //输入数据cout << "使用erase删除前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;a.erase(a.begin(), a.begin() + 3);cout << "使用erase删除后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} //输出：
使用erase删除前：1 2 3 4 5
使用erase删除后：4 5

insert()函数

//在a向量第二个元素（下标从0开始）后插入 8
a.insert(a.begin()+2, 8);//在a向量的第二个元素（下标从0开始）后插入3个数，其值都为5
a.insert(a.begin()+1, 3, 8);//b为数组，在a的第一个元素（从第0个元素算起）的位置插入b的第三个元素到第5个元素（不包括b+6）
a.insert(a.begin()+1, b+3, b+6);

测试用例

void fun(){a.clear(); //清空a for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据b.assign(10, 6); //对b输入数据 
}int main(){fun(); cout << "使用insert插入前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;a.insert(a.begin() + 2, 8);cout << "使用insert插入后：" ;for(int i = 0; i < a.size(); i++) cout << a[i] << " ";cout << endl << endl;fun(); cout << "使用insert插入前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;a.insert(a.begin() + 2, 3, 8);cout << "使用insert插入后：" ;for(int i = 0; i < a.size(); i++) cout << a[i] << " ";cout << endl << endl;fun(); cout << "使用insert插入前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;a.insert(a.begin() + 2, b.begin()+3, b.begin()+6);cout << "使用insert插入后：" ;for(int i = 0; i < a.size(); i++) cout << a[i] << " ";cout << endl;return 0;
} //输出：
使用insert插入前：1 2 3 4 5
使用insert插入后：1 2 8 3 4 5使用insert插入前：1 2 3 4 5
使用insert插入后：1 2 8 8 8 3 4 5使用insert插入前：1 2 3 4 5
使用insert插入后：1 2 6 6 6 3 4 5

11. size()

a.size(); //返回向量a中元素的个数

12. capacity()函数

capacity是指在发生realloc（动态分配）前能允许的最大元素数，即预分配的内存空间。

a.capacity(); //返回a在内存中总共可以容纳的元素个数

测试用例：

int main(){for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据cout << "a向量值：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;cout << "a.size = " << a.size() << endl;cout << "a.capacity = " << a.capacity();return 0;
} //输出
a向量值：1 2 3 4 5
a.size = 5
a.capacity = 8

13. resize()函数

//将a的现有元素个数调整至10个，多则删，少则补，其值随机
a.resize(10);//将a的现有元素个数调整至10个，多则删，少则补，其值为2
a.resize(10, 2);

测试用例：

void fun(){a.clear(); //清空a for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据b.assign(10, 6); //对b输入数据 
}int main(){fun();cout << "使用resize前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl << endl; a.resize(10);cout << "使用a.resize(10)后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl << endl;fun(); a.resize(10, 2);cout << "使用a.resize(10, 2)后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} //输出：
使用resize前：1 2 3 4 5使用a.resize(10)后：1 2 3 4 5 0 0 0 0 0使用a.resize(10, 2)后：1 2 3 4 5 2 2 2 2 2

14.reserve()函数

a.reserve(100); //将a的容量扩充至100

15.swap()函数

a.swap(b); //b为向量，将a中的元素和b中的元素整体交换

16.两个向量比较

a == b; //相等
a > b; //大于
a >= b; 大于等于
a < b; //小于
a <= b; //小于等于
a != b; //不等于

几个常用的操作函数

头文件

#include<algorithm>

1. sort()函数

sort(a.begin(), a.end()); //对向量a进行从小到大排序

测试用例

int main(){for(int i = 5; i >= 0; i--) a.push_back(i); //对a输入数据cout << "使用sort前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl << endl; sort(a.begin(), a.end());cout << "使用sort后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} 输出：
使用sort前：5 4 3 2 1 0
使用sort后：0 1 2 3 4 5

2.reverse()函数

//对a中的元素从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素倒置，但不排列
reverse(a.begin(), a.end()); //如a中元素为1,3,2,4,倒置后为4,2,3,1

测试用例

int main(){for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据cout << "使用reverse前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl << endl; reverse(a.begin(), a.end());cout << "使用reverse后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} 输出：
使用reverse前：1 2 3 4 5
使用reverse后：5 4 3 2 1

3. copy()函数

//把a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素复制到b中，从b.begin()+1的位置（包括它）开始复制，覆盖掉原有元素
copy(a.begin(), a.end(), b.begin()+1);

测试用例：

int main(){for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据b.assign(10, 6); //对b输入数据 cout << "使用copy前向量b为：" ; for(int i = 0; i < b.size(); i++){cout << b[i] << " ";}cout << endl << endl; copy(a.begin(), a.end(), b.begin()+2);cout << "使用copy后向量b为：";for(int i = 0; i < b.size(); i++){cout << b[i] << " ";}return 0;
} //输出：
使用copy前向量b为：6 6 6 6 6 6 6 6 6 6使用copy后向量b为：6 6 1 2 3 4 5 6 6 6

4.find()函数

//在a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素中查找10，
//若存在返回其在向量中的下标，不存在则返回end()，即向量最后一个元素下标加一
find(a.begin(), a.end(), 4);

测试用例

int main(){for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据cout << "使用find前：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl << endl; cout << "使用find后返回值index = ";cout << find(a.begin(), a.end(), 4) - a.begin() << endl;return 0;
}//输出：
使用find前：1 2 3 4 5使用find后返回值index = 3

遍历向量

1. 使用下标进行遍历

int main(){for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据cout << "遍历向量a：" ; for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} //输出：
遍历向量a：1 2 3 4 5

 

2. 通过迭代器进行遍历

int main(){for(int i = 1; i <= 5; i++) a.push_back(i); //对a输入数据cout << "遍历向量a：" ; for(vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it++){cout << *it << " ";}return 0;
} //输出：
遍历向量a：1 2 3 4 5

 

对向量添加元素的几种方式

1. 使用push_back() 函数

int main(){a.push_back(1);a.push_back(2);a.push_back(3);a.push_back(4);a.push_back(5);cout << "使用push_back压入函数后：";for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";}return 0;
} //输出：
使用push_back压入函数后：1 2 3 4 5

 

2. 从数组或现有向量中添加

int main(){int num[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};for(int i = 0; i < 6; i++) a.push_back(num[i]);for(int i = 0; i < a.size(); i++){cout << a[i] << " ";} return 0;
} //输出：
遍历向量a：1 2 3 4 5

 

在赋值时一个常犯的错误与注意

1、在使用内置函数时，一定要注意第二个参数范围不包括end()。

2、下标只能用来获取已经存在的元素，so下面使用方法是错误的。

for(int i=0; i<10; i++){a[i] = i;    //应使用a.push_back(i)
}