vector模板类
1. vector模板类
1.1 创建模板类
1.2 STL容器都提供的成员方法
1.3 vector特有的成员方法
1.4 STL容器的非成员方法
vector模板类STL(标准模板库)提供了容器、迭代器、函数对象、算法的模板。容器是类似于数组的东西,它可以存储若干值,STL容器是同质的,即存储的值的类型相同;迭代器是用来遍历容器的,它和能遍历数组的指针类似,是广义指针;函数对象是类似于函数的对象,可以是类对象和函数指针;算法就是一些能完成特定任务的处方。
我们来看最简单的容器:vector模板类。
在头文件vector中定义了vector模板,我们称之为矢量,它就像是加强版的数组。
创建vector模板对象:
std::vector<int> first; // empty vector of ints
std::vector<int> myadd(5); //vector of five ints
std::vector<int> second (4,100); // four ints with value 100
std::vector<int> third (second.begin(),second.end()); // iterating through second
std::vector<int> fourth (third); // a copy of third
一般来说,我们使用前三种方式初始化vector对象,创建好了后数组可以做的它都可以,例如我们可以使用[]随机访问数据。
矢量模板类还支持列表初始化语句
1.2 STL容器都提供的成员方法std::vector<int> a{1,2,3,4,5};
size():返回容器中元素数目
swap():交换两个容器的内容
begin():返回一个指向容器第一个元素的迭代器
end():返回一个表示超过容器尾的迭代器
什么是迭代器?它是一个广义指针。它可以是指针,也可以是一个可对其执行–解除引用operator*()和递增operator++()–的对象。每一个容器类都定义了一个合适的迭代器,它的类型是一个名为iterator的typedef,其作用域是整个类。
我们可以这样声明一个迭代器:vector<double>::iterator pd;
也可以使用auto关键字:auto pd=scores.begin();
我们可以使用迭代器pd进行如下操作:
pd=scores.begin();
*pd=22.3;
++pd;
pd++;
--pd;
pd--;
总之迭代器就相当于是指向容器中元素的指针。
什么是超过结尾(past-the-end)?它是一种迭代器,指向容器中最后一个元素后面那个元素。例如在C风格字符串中,字符串的末尾的\0就是超过结尾指向的元素。end()成员函数会返回超过结尾迭代器。
那么我们的遍历可以这样写:
for(pd=scores.begin();pd!=scores.end(),pd++)
cout<<*pd;
#include<vector>
#include<iostream>
int main()
{
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;
vector<double> a{1,2,3,4,5};
vector<double> b{6,7,8};
cout<<"a size: "<<a.size()<<endl;
cout<<"b size: "<<b.size()<<endl;
cout<<"a :";
for(vector<double>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
cout<<*i<<" ";
cout<<"\nb :";
for(vector<double>::iterator i=b.begin();i!=b.end();i++)
cout<<*i<<" ";
a.swap(b);
cout<<"\nafter swap:"<<endl;
cout<<"a :";
for(vector<double>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
cout<<*i<<" ";
cout<<"\nb :";
for(vector<double>::iterator i=b.begin();i!=b.end();i++)
cout<<*i<<" ";
}
a size: 5
b size: 3
a :1 2 3 4 5
b :6 7 8
after swap:
a :6 7 8
b :1 2 3 4 5
以上代码是测试了,矢量类的一些接口
实际上还有很多接口:例如empty,front,back;可以直接看cplusplus
push_back():将元素添加到矢量末尾,而且矢量长度会自动增大
erase():删除给定区间内的元素
insert():插入指定区间内的元素
push_back()接受一个元素类型的参数,它相当于在矢量的超过末尾的地方加个元素:
vector<double> scores;
double temp=1.23;
scores.push_back(temp);
erase()接受两个迭代器参数,这两个迭代器定义了要删除的区间,第一个迭代器是区间起始处,第二个迭代器是区间终止后的第一个位置,例如a.erase(start,end);是指删除区间[start,end)左开右闭中的元素,而C++中所说的区间都是这种左开右闭的区间。
scores.erase(scores.begin(),scores.begin()+2);
上面这句代码就会删除矢量对象中前两个元素。
insert()会把指定区间里的元素插到一个位置前面。它接受三个迭代器参数,第一个参数指出新元素的插入位置,第二第三就是区间;
vector<int> old_v;
vector<int> new_v;
...
old_v.insert(old_v.begin(),new_v.begin()+1,new_v.end());
上面这段代码会把new_v中除了第一个元素外的所有元素插到old_v的第一个元素的前面。
超尾元素的存在,使得在最后一个元素后面插入元素变得简单:
old_v.insert(old_v.end(),new_v.begin()+1,new_v.end());
#include<vector>
#include<iostream>
int main()
{
using namespace std;
vector<int> a;
a.push_back(1);
a.push_back(2);
cout<<"a: ";
for(auto i=a.begin();i!=a.end();i++)
cout<<*i;
cout<<endl;
vector<int>b{3,4,5,6,7};
a.insert(a.end(),b.begin(),b.begin()+3);
cout<<"after insert: ";
cout<<"a: ";
for(auto i=a.begin();i!=a.end();i++)
cout<<*i;
cout<<endl;
a.erase(a.begin()+1,a.begin()+3);
cout<<"after erase: ";
cout<<"a: ";
for(auto i=a.begin();i!=a.end();i++)
cout<<*i;
cout<<endl;
}
1.4 STL容器的非成员方法a: 12
after insert: a: 12345
after erase: a: 145
我们会对容器做很多操作,例如搜索,排序。但是这些功能不会放在成员方法中,因为不同的容器类的排序或者搜索方法都是类似的,所以我们为了节省代码,就不会为每个容器单独写这种成员方法。但是,即使存在执行相同任务的非成员函数,STL容器可能也会定义相同的成员方法,例如vector的swap()成员方法比swap()非成员方法效率高,但是非成员函数让您可以交换两个不同类型的容器的内容。
for_each():遍历
random_shuffle():随机排列
sort():排序
这些方法都定义在头文件algorithm中,这就是我们所说的算法。for_each()接受3个参数,前两个是定义区间的迭代器,最后一个是指向函数的指针(或者说是函数对象)。for_each()将被指向的函数应用于容器间的各个元素。但是for_each()不能修改容器的元素值。我们可以使用它来代替for循环。
for_each(books.begin(),books.end(),foo);//foo是函数名,即函数地址
这个语法很熟悉,很像基于范围的for循环:
double prices[5]={4.99,10.99,6.87,7.99,8.49};
for(double x:prices)
cout<<x<<endl;
for_each(books.begin(),books.end(),foo);//foo是函数名,即函数地址
//等价于
for(auto x:books) foo(x);
但是基于范围的for循环可以改变容器的内容,我们只需要函数的参数是引用参数foo(int &);
然后我们的代码:
for(auto &x:books) foo(x);
random_shuffle()接受两个指定区间的迭代器,并随机排列区间中的元素,但是random_shuffle()要求容器允许随机访问(即使用books[i]可以直接访问元素)
random_shuffle(books.begin(),books.end());
sort()也要求容器支持随机访问。
第一个版本的sort()接受两个指定区间的迭代器,并且使用<运算符对容器中的元素进行升序排列:
vector<int> coolstuff;
...
sort(coolstuff.begin(),coolstuff.end());
这就意味著,如果容器中的元素的类型必须定义operator<()。
第二个版本的sort()接受三个参数,它更实用,前两个参数是指定区间的迭代器,第三个参数是函数指针(或函数对象)。这个函数指针指向一个返回bool值,接受两个元素的函数,如果true就说明排序正确,如果false就说明排序错误。
例如我们希望采用降序排列:
bool compare(double db1,double db2)
{
if(db1<db2)
return false;
else
return true;
}
int main(){
vector<double> a{4.99,10.99,6.87,7.99,8.49};
sort(a.begin(),a.end(),compare);
}
或者直接使用函数对象:
sort(a.begin(),a.end(),greater<double>());
这里使用的greater<double>()就是函数对象,它返回了double类型的大于运算。
#include<vector>
#include<iostream>
#include<algorithm>
void show(const int &a)
{
std::cout<<a<<" ";
}
bool greater(const int &x,const int &y)
{
return x>y;
}
int main()
{
using std::vector;
using std::random_shuffle;
using std::sort;
using std::for_each;
using std::cout;
vector<int> a;
for(int i=0;i<20;i++)
a.push_back(i);
cout<<"initial: ";
for_each(a.begin(),a.end(),show);
random_shuffle(a.begin(),a.end());
cout<<"\nafter shaking: ";
for_each(a.begin(),a.end(),show);
sort(a.begin(),a.end());
cout<<"\nAscending: ";
for_each(a.begin(),a.end(),show);
sort(a.begin(),a.end(),greater);
cout<<"\nDescending: ";
for_each(a.begin(),a.end(),show);
}
initial: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
after shaking: 12 1 9 2 0 11 7 19 4 15 18 5 14 13 10 16 6 3 8 17
Ascending: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Descending: 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
到此这篇关于C++STL教程之vector模板的使用的文章就介绍到这了,更多相关C++ vector模板内容请搜索软件开发网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持软件开发网！