C++ vector的初始化、添加、遍历、插入、删除、查找、排序、释放操作

    技术2022-07-11  141

    C++的vector本质上是一个动态数组,数据量不大的情况下,非常方便存储和访问操作,当然,不好的情况是数据量大的情况下,查找效率低,删除操作还会导致大量的数组移动操作。

    虽然这样,vector还是一个很有用的东西,可以满足很多开发需求。

     

    1.  vector的初始化

    Vector是向量模板,C++ STL之一。前面说过vector是一个动态生长的数组,一开始vector为空时,会给一个初始化的容量(就是允许的添加个数),并申请好内存了,当往vector里面添加的元素超过现在的容量(capacity)时,就会重新更大申请内存,并把之前的所有元素,拷贝到新内存中。

     

    因此,我们最好用到vector时,最好给他一个初始化大小,避免更多的内存申请动作和移动操作。

     

     

    初始化vector元素的个数例子:

       typedef std::vector <  Type >  VectorT;

       VectorT  a(10);

    Type是类型,可以是结构体、整型、指针,类对象,指针函数等。

    VectorT  a(10);定义了一个初始化大小10,类型为Type的vector向量。定义后a有10个初始值为0的元素,因此要调用a.clear()把这些元素清空,清空后STL并不会销毁10个元素的内存。

     

    其实初始化方法:

    (1)初始化一个空的vector:

     VectorT  a;

    (2)初始化n个值为value的vector

     VectorT   a( n , value);

     

    2.添加元素(添加到末尾)

     

    调用push_back()函数

    void push_back (const value_type& val);

     a是vector向量

     a.push_back( val);

    如果vector的容器已满,在末尾添加元素时会alloc申请更大的内存,并拷贝之前的元素到新内存,再把元素添加到vector容器末尾。

     

    3.查找

    调用find方法(需要include<algorithm>)

    template <class InputIterator, class T>

       InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)

     

    如查找元素为value,找到则返回迭代器的位置,否则迭代器将指向end()

    std::vector <  Type >:: iterator   iVector;

    iVector = std::find(a.begin(), a.end() , value);

     

    If(  iVector  !=  a.end())

    {

    找到了

    }

    Else

    {

    没找到。

    }

     

    4.遍历

    利用迭代器,一开始迭代器iVector指向begin,只要不等于end,就继续遍历下去

    typedef std::vector <  Type >  VectorT;

    VectorT a;

    VectorT::iterator iVector = a.begin();  

    while(iVector != a.end())

    {   

     std::cout<<" dump "<< (*iVector)<<std::endl;

     ++iVector;  

    }  

     

     

    5.删除末尾元素或者删除全部元素。

    (1)删除一个末尾元素

    a.pop_back();

     

    //删除操作避免大量移动的方法,如果元素有申请堆栈的内存,需要换另外一种方法删除,因为需要先获取元素,释放元素指向的申请内存后,才能做删除操作,不然会造成内存泄漏。

    (2)删除全部元素

    while(pVector->size() != 0)

    {

    //pop_back方法无返回值

    pVector->pop_back();

    //删除操作避免大量移动的方法,如果元素有申请堆栈的内存,不可用此方法

    }

     

    (3)调用clear函数删除全部元素

    a.clear()

     

    (3)另外一种删除全部元素的方法

    这种方法针对元素有另外申请内存的情况下比较有用,比如元素是一个结构体或者对象,有成员p申请了堆内存,删除元素前要释放内存。

    VectorT::iterator iVector = a.begin();

    while(iVector != a.end())

    {

    delete (*iVector)->p;

    iVector = a.erase(iVector);

    //执行erase后,iVector将指向删除的元素的下一个元素

    }

     

     

    6.删除一个不一定是末尾的元素

    先执行find查找value的值,在vector容器里面就删除

     

    VectorType::iterator iVector = std::find(a.begin(),  a.end(), value);

     

    if(iVector != a.end())

    {

    a.erase(iVector); //参数只能是迭代器

    //std::cout<<" erase success "<< m<<std::endl;

    }

    7.插入一个元素

     

    single element (1)

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

    fill (2)

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

    range (3)

    template <class InputIterator>_x000D_    void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

     

    Vector向量的元素插入有三种方法。

    (1) insert (iterator position, const value_type& val)传入的参数是迭代器的位置和需要插入的元素val。

    Position可以是a.begin(),也可以是a.end(),或者这两者中间的一个迭代器位置

     

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

    在position位置开始,插入n个值为val的元素

     

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

    在position位置插入first(比如数组首地址)到last(比如数组首地址+n)之间的元素。

     

    最常用的是insert (iterator position, const value_type& val);

     

    8.capacity()和size()

    容器对象调用size()可以知道当前容器里面有多少个元素,对vector向量对象来说,就是当前存放的元素的个数。

    容器对象调用capacity()函数,可以知道容器的大小,也就是当前容器对象可用容纳的元素个数。Capacity随着向量的元素的增加而增加,当size() ==capacity()时,容器会自动重新alloc内存,增加一倍的内存。

     

    9.排序

     

    default (1)

    template <class RandomAccessIterator>  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

    custom (2)

    template <class RandomAccessIterator, class Compare>  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

     

     

     std::sort( a.begin() , a.end() );

    也可以是

     

     std::sort( a.begin() , a.begin + 4 );

     

    反正就是传入排序的位置范围。

    默认是升序

    另外可以实现自己的排序函数Compare comp

     void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

    10.释放vector容器自身的内存

    通过调用erase函数删除元素或者调用clear函数,虽然清楚了vector容器里面的元素,但是并没有释放调容器本身的内存,就好像一个装满了腰果的瓶子,把里面的腰果倒掉了,瓶子并没有被销毁。

     

    释放方法:

    比如定义有对象a,有10个元素在里面。

     typedef std::vector <  Type >  VectorT;

       VectorT  a(10);

     

    std::vector < Type >().swap(  a  );

    代码实例:

    #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> typedef unsigned long U32; typedef std::vector < U32 > VectorType; int add(VectorType *pVector ,U32 m) { if(NULL == pVector) { return -1; } pVector->push_back(m); //添加元素到末尾//无返回值 return 0; } int remove(VectorType *pVector ,U32 m) { if(NULL == pVector) { return -1; } VectorType::iterator iVector = std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m); if(iVector != pVector->end()) { pVector->erase(iVector); //参数只能是迭代器 std::cout<<" erase success "<< m<<std::endl; } else { std::cout<<" not find in pVector"<< m<<std::endl; } return 0; } int remove_last_one(VectorType *pVector ) { if(NULL == pVector) { std::cout<<"pVector is NULL,(remove_last_one)"<<std::endl; return -1; } if(pVector->empty()) { std::cout<<"pVector is empty , remove_last_one"<<std::endl; return -1; } pVector->pop_back(); //删除最后一个元素 return 0; } int remove_all(VectorType *pVector ) { if(NULL == pVector) { std::cout<<"pVector is NULL,(remove_all)"<<std::endl; return -1; } #if 0 VectorType::iterator iVector = pVector->begin();//;std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m); while(iVector != pVector->end()) { std::cout<<" remove_all a "<< (*iVector)<<std::endl; iVector = pVector->erase(iVector); std::cout<<" remove_all b "<< (*iVector)<<std::endl; } #endif //这种做法导致大量的移动操作,但好处是如果元素是指针,我们可以先把内存 //释放了再删除 //erase的返回值是指向删除元素的下一个元素的迭代器指针 #if 1 while(pVector->size() != 0) { //pop_back方法无返回值 pVector->pop_back();//删除操作避免大量移动的方法,如果元素有申请堆栈的内存,不可用此方法 } #endif #if 0 //以下方法不可行 VectorType::iterator iVector = pVector->end();//;std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m); while(iVector != pVector->begin()) { std::cout<<" remove_all a "<< (*iVector)<<std::endl; iVector = pVector->erase(iVector); std::cout<<" remove_all b "<< (*iVector)<<std::endl; } #endif return 0; } void dump(VectorType *pVector) { if(NULL == pVector) { std::cout<<"pVector is NULL"<<std::endl; return ; } if(pVector->empty()) //判断是否为空 { std::cout<<"pVector is empty"<<std::endl; return ; } VectorType::iterator iVector = pVector->begin(); while(iVector != pVector->end()) { std::cout<<" dump "<< (*iVector)<<std::endl; ++iVector; } return ; } int find(VectorType *pVector ,U32 m,int *pnFlag) { if(NULL == pVector || NULL == pnFlag) { return -1; } *pnFlag = 0; VectorType::iterator iVector = std::find(pVector->begin(), pVector->end(), m); if(iVector != pVector->end()) { std::cout<<" find success "<< m<<std::endl; *pnFlag = 1; return 0; } else { std::cout<<" not find in pVector"<< m<<std::endl; return -1; } } int insert_one(VectorType *pVector ,U32 val, int iPlace) { int i = 0; if(NULL == pVector || iPlace < 0) { std::cout<<"insert_one param error"<<std::endl; return -1; } VectorType::iterator iVector = pVector->begin(); while(iVector != pVector->end()) { //std::cout<<" dump "<< (*iVector)<<std::endl; if(i == iPlace) { iVector = pVector->insert(iVector , val); //此时insert的返回值是迭代器,插入成功后iVector指向插入的位置 std::cout<<" insert_one after iVector point "<< (*iVector)<<std::endl; return 0; } i++; ++iVector; } iVector = pVector->insert(pVector->end() , val); return 0; } int print_size(VectorType *pVector) { if(NULL == pVector) { std::cout<<"pVector is NULL"<<std::endl; return -1; } if(pVector->empty()) //判断是否为空 { std::cout<<"pVector is empty (get_size)"<<std::endl; } std::cout<<"pVector capacity: "<< pVector->capacity() << " size:"<<pVector->size()<<std::endl; return 0; } int main() { VectorType vArray(20);//初始化20个元素的容器 int nFlag =0; vArray.clear();//把容器的里的元素全部清掉 //添加元素 add(&vArray,5); add(&vArray,4); add(&vArray,3); add(&vArray,2); add(&vArray,1); add(&vArray,0); //插入一个元素 值为6 U32 val = 6; int place = 2; insert_one(&vArray, val, place); //打印capatity size print_size(&vArray); dump(&vArray); //删除末尾元素 remove_last_one(&vArray); print_size(&vArray); U32 element = 1; find(&vArray ,element,&nFlag); remove(&vArray ,element); find(&vArray ,element,&nFlag); element = 8; //移除元素element remove(&vArray ,element); //查找element find(&vArray ,element,&nFlag); //移除所有元素 remove_all(&vArray); dump(&vArray); print_size(&vArray); std::vector < U32 >().swap(vArray);//销毁向量的做法 print_size(&vArray); }

       

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