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1.vector的介绍
2 vector的使用
2.1 vector的定义
2.2 vector iterator 的使用
2.3 vector 空间增长问题 2.3 vector 增删查改
2.4 vector 迭代器失效问题
2.5 vector 在OJ中的使用 1.vector的介绍 vector是表示可变大小数组的序列容器。 就像数组一样#xff0…目录
1.vector的介绍
2 vector的使用
2.1 vector的定义
2.2 vector iterator 的使用
2.3 vector 空间增长问题 2.3 vector 增删查改
2.4 vector 迭代器失效问题
2.5 vector 在OJ中的使用 1.vector的介绍 vector是表示可变大小数组的序列容器。 就像数组一样vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素 进行访问和数组一样高效。但是又不像数组它的大小是可以动态改变的而且它的大小会被容器自动处理。 本质讲vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候这个数组需要被重新分配大小 为了增加存储空间。其做法是分配一个新的数组然后将全部元素移到这个数组。就时间而言这是 一个相对代价高的任务因为每当一个新的元素加入到容器的时候vector并不会每次都重新分配大 小。 vector分配空间策略vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长因为存储空间比实际需要的存 储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何重新分配都应该是 对数增长的间隔大小以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。 因此vector占用了更多的存储空间为了获得管理存储空间的能力并且以一种有效的方式动态增 长。 与其它动态序列容器相比deque, list and forward_list vector在访问元素的时候更加高效在末 尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作效率更低。比起list和forward_list 统一的迭代器和引用更好。 使用STL的三个境界能用明理能扩展 那么下面学习vector我们也是按照这个方法去学习 Vector 向量 // 可以理解为 顺序表
2 vector的使用
vector学习时一定要学会查看文档vector的文档介绍vector在实际中非常的重要在实际中我们熟悉常 见的接口就可以下面列出了哪些接口是要重点掌握的。
2.1 vector的定义 代码示例
void test3()
{// constructors used in the same order as described above:vectorint first; // empty vector of intsvectorint second(4, 100); // four ints with value 100vectorint third(second.begin(), second.end()); // iterating through secondvectorint fourth(third); // a copy of third
} 2.2 vector iterator 的使用 由图可见iterator在STL中的用法都是相似的
自己类型的迭代器
void test1()
{vectorint v1{ 1,2,3,4 };// 自己类型的迭代器vectorint v3(v1.begin(), v1.end());for (auto e : v3){cout e ;}cout endl;string str(hello world);vectorchar v4(str.begin(), str.end());for (auto e : v4){cout e ;}cout endl;int a[] { 16,2,77,29 };vectorint v5(a, a 4);for (auto e : v5){cout e ;}cout endl;
}
打印 2.3 vector 空间增长问题 capacity的代码在vs和g下分别运行会发现vs下capacity是按1.5倍增长的g是按2倍增长的。 这个问题经常会考察不要固化的认为vector增容都是2倍具体增长多少是根据具体的需求定义 的。vs是PJ版本STLg是SGI版本STL。reserve只负责开辟空间如果确定知道需要用多少空间reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问 题。resize在开空间的同时还会进行初始化影响size。 代码示例:
void test4()
{// 往vecotr中插入元素时如果大概已经知道要存放多少个元素
// 可以通过reserve方法提前将容量设置好避免边插入边扩容效率低vectorint v;size_t sz v.capacity();v.reserve(100);cout making bar grow:\n;for (int i 0; i 100; i){v.push_back(i);/*for (auto e : v)cout e ;*/cout endl;if (sz ! v.capacity()){sz v.capacity();cout capacity changed: sz \n;}}
} 2.3 vector 增删查改 1.尾插
与三种打印方式
void test1()
{vectorint v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);//1.语法糖for (auto e : v){cout e ;}cout endl;//2.迭代器vectorint::iterator it v.begin();while (it ! v.end()){cout *it ;it;}cout endl;//3.i数组for (int i 0; i v.size(); i)cout v[i] ;cout endl;
} 2.任意位置插入
insert和erase以及查找find //注意find不是vector自身提供的方法是STL提供的算法
void test5()
{// 使用列表方式初始化C11新语法vectorint v{ 1, 2, 3, 4 };// 在指定位置前插入值为val的元素比如3之前插入30,如果没有则不插入// 1. 先使用find查找3所在位置auto pos find(v.begin(), v.end(), 3);if (pos ! v.end()) { // 如果找到了3// 注意insert返回指向新插入元素的迭代器auto newPos v.insert(pos, 30);//定义新位置for (auto e : v)cout e ;cout endl;v.erase(newPos); // 移除新位置}for (auto m : v)cout m ;cout endl;
} 如果不引入newpos,要使用原pos需要重新定义否则就会热重载 对于函数的调用
要包含算法的头文件 algorithm 按升序排序 void test()
{string str(hello world);vectorchar v4(str.begin(), str.end());for (auto e : v4){cout e ;}cout endl;int a[] { 16,2,77,29 };vectorint v5(a, a 4);for (auto e : v5){cout e ;}cout endl升序;// 升序 // lesssort(v5.begin(), v5.end());//sort(v5.rbegin(), v5.rend());for (auto e : v5){cout e ;}cout endl降序;// 降序 //greaterint gt;//sort(v5.begin(), v5.end(), gt);sort(v5.begin(), v5.end(), greaterint());for (auto e : v5){cout e ;}cout endl;//void(*func)();sort(str.begin(), str.end());cout str endl;sort(a, a 4);for (auto e : a){cout e ;}cout endl;
} 注释对于降序的实现
greaterint()是一个函数对象表示按照降序从大到小排序。将其放在sort最后来实现
2.4 vector 迭代器失效问题 迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构其底层实际就是一个指针或者是对指针进行了 封装比如vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效实际就是迭代器底层对应指针所指向的 空间被销毁了而使用一块已经被释放的空间造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器 程序可能会崩溃)。 对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有
1. 会引起其底层空间改变的操作都有可能是迭代器失效比如resize、reserve、insert、assign、 push_back等。
#include iostream
using namespace std;
#include vectorint main()
{vectorint v{ 1,2,3,4,5,6 };auto it v.begin();// 将有效元素个数增加到100个多出的位置使用8填充操作期间底层会扩容// v.resize(100, 8);// reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数操作期间可能会引起底层容量改变// v.reserve(100);// 插入元素期间可能会引起扩容而导致原空间被释放// v.insert(v.begin(), 0);// v.push_back(8);// 给vector重新赋值可能会引起底层容量改变v.assign(100, 8);/*出错原因以上操作都有可能会导致vector扩容也就是说vector底层原理旧空间被释放掉而在打印时it还使用的是释放之间的旧空间在对it迭代器操作时实际操作的是一块已经被释放的空间而引起代码运行时崩溃。解决方式在以上操作完成之后如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素只需给it重新赋值即可。*/while (it ! v.end()){cout *it ;it;}cout endl;return 0;
}
2. 指定位置元素的删除操作--erase
#include iostream
using namespace std;
#include vectorint main()
{int a[] { 1, 2, 3, 4 };vectorint v(a, a sizeof(a) / sizeof(int));// 使用find查找3所在位置的iteratorvectorint::iterator pos find(v.begin(), v.end(), 3);// 删除pos位置的数据导致pos迭代器失效。v.erase(pos);cout *pos endl; // 此处会导致非法访问return 0;
} erase删除pos位置元素后pos位置之后的元素会往前搬移没有导致底层空间的改变理论上讲迭代 器不应该会失效但是如果pos刚好是最后一个元素删完之后pos刚好是end的位置而end位置是 没有元素的那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素时vs就认为该位置迭代器失效 了。 3. 注意Linux下g编译器对迭代器失效的检测并不是非常严格处理也没有vs下极端。 SGI STL中迭代器失效后代码并不一定会崩溃但是运行结果肯定不 对如果it不在begin和end范围内肯定会崩溃的。 4. 与vector类似string在插入扩容操作erase之后迭代器也会失效
一些建议 如果需要在迭代过程中修改 vector可以先将需要修改的元素标记起来迭代完成后再进行修改。插入迭代器可以在指定位置插入元素而不影响原有迭代器删除迭代器可以删除指定位置的元素而不影响原有迭代器。 使用循环遍历 vector 时可以使用索引值而不是迭代器来访问元素这样可以避免迭代器失效的问题。可以先将需要修改的元素拷贝到一个临时 vector 中进行操作操作完成后再将临时 vector 的元素拷贝回原 vector。 使用 C11 中的新特性如移动语义和智能指针可以减少 vector 迭代器失效的问题。移动语义可以避免不必要的拷贝操作智能指针可以帮助管理内存减少内存泄漏的可能性。 2.5 vector 在OJ中的使用
136. 只出现一次的数字 题解 118. 杨辉三角二维 题解
通过指定numRows来初始化vv即开辟了numRows行。每一行可以通过vv[i]来访问其中i表示行号。每一行中的元素可以通过vv[i][j]来访问其中j表示列号。
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