C++ vector基本操作

begin()/end()：获取第一个数据位置的iterator / const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator / const_iterator

rbegin()/rend()：获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator

通过使用这些接口，可以在vector中进行迭代操作。

• 例如，使用begin()和end()可以遍历vector中的元素，而使用rbegin()和rend()可以反向遍历vector中的元素。
• 请注意，对于只读的vector，应使用const_iterator和const_reverse_iterator来确保不修改vector的元素。

void test3()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
    //正向迭代器
	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
    //反向迭代器
	vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();
	while (rit != v.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
}
int main()
{
    test3();
    return 0;
}

四、容量操作

1、size

获取数据个数。

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << "Size of vector: " << v.size() << std::endl;
    return 0;
}

2、capacity

capacity获取容量大小。

int main() {
    std::vector<int> v;
    std::cout << "Initial capacity: " << v.capacity() << std::endl;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v.push_back(i);
        std::cout << "Capacity after pushing " << i << ": " << v.capacity() << std::endl;
    }
    return 0;
}

3、empty

判断是否为空。

int main() {
    std::vector<int> v;
    std::cout << "Is vector empty? " << (v.empty() ? "Yes" : "No") << std::endl;
    v.push_back(1);
    std::cout << "Is vector empty? " << (v.empty() ? "Yes" : "No") << std::endl;
    return 0;
}

4、resize

改变vector的size。

void resize (size_type n, value_type val = value_type());

1. 调整容器的大小，使其包含?n?个元素。
2. 如果 n 小于当前容器大小，则内容将减少到其前?n 个元素，删除超出的元素（并销毁它们）。
3. 如果 n 大于当前容器大小，则通过在末尾插入任意数量的元素来扩展内容，以达到?n?的大小。如果指定了?val，则新元素将初始化为?val?的副本，否则，它们将初始化值。
4. 如果?n?也大于当前容器容量，则会自动重新分配分配的存储空间。
5. 请注意，此函数通过插入或擦除容器中的元素来更改容器的实际内容。

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    v.resize(7, 100);
    for (int i : v) {
        std::cout << i << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    v.resize(3);
    for (int i : v) {
        std::cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

5、reserve

改变vector的capacity。

reserve(): 这个方法更改vector的capacity。如果新的capacity大于当前的capacity，那么vector的内存将被重新分配以适应更多的元素。如果新的capacity小于当前的capacity，那么这个方法不会有任何效果。

int main() {
    std::vector<int> v;
    std::cout << "Initial capacity: " << v.capacity() << std::endl;
    v.reserve(10);
    std::cout << "Capacity after reserving: " << v.capacity() << std::endl;
    return 0;
}

总结（扩容机制）

• 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STL，g++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。

通过下面代码可以观察到vector的默认扩容机制。

void TestVectorExpand()
{
	size_t sz;
	vector<int> v;
	sz = v.capacity();
	cout << "making v grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		v.push_back(i);
		if (sz != v.capacity())
		{
			sz = v.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

如果已经确定vector中要存储元素大概个数，可以提前将空间设置足够就可以避免边插入边扩容导致效率低下的问题了。

void TestVectorExpandOP()
{
	vector<int> v;
	size_t sz = v.capacity();
	v.reserve(100); // 提前将容量设置好，可以避免一遍插入一遍扩容
	cout << "making bar grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		v.push_back(i);
		if (sz != v.capacity())
		{
			sz = v.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

五、增删查改

1、push_back & pop_back

int main() {
	std::vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	for (int i : v) {
		std::cout << i << " ";
	}
	cout << endl;
	v.pop_back();
	for (int i : v) {
		std::cout << i << " ";
	}
	return 0;
}

2、find

• 查找 find函数是一个算法模块中的函数，用于在vector中查找特定的元素。
• 它需要提供要查找的元素的起始和结束位置，并返回一个指向该元素的迭代器。
• 例如，如果有一个vector?v，可以使用std::find(v.begin(), v.end(), 5)在v中查找整数5。

3、insert

• 插入 insert函数用于在指定位置之前插入一个元素。它需要提供要插入的位置和要插入的值作为参数。
• 例如，如果有一个vector?v，可以使用v.insert(v.begin() + 2, 10)在v的第三个位置插入整数10。

4、erase

• 删除 erase函数用于删除指定位置的元素。它需要提供要删除的位置作为参数，并返回一个指向被删除元素之后位置的迭代器。
• 例如，如果有一个vector?v，可以使用v.erase(v.begin() + 3)删除v的第四个元素。

下面这段代码演示了对vector进行插入、查找和删除操作的示例。

void test5()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(1); // 在vector末尾插入元素1
    v.push_back(2); // 在vector末尾插入元素2
    v.push_back(3); // 在vector末尾插入元素3
    v.push_back(4); // 在vector末尾插入元素4

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " "; // 输出vector中的每个元素
    }
    cout << endl;
    // 在vector中查找值为2的元素
    vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2); 
    if (pos != v.end())
    {
        v.insert(pos, 20); // 在找到的位置之前插入元素20
    }

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " "; // 输出修改后的vector中的每个元素
    }
    cout << endl;

    pos = find(v.begin(), v.end(), 2); // 再次查找值为2的元素
    if (pos != v.end())
    {
        v.erase(pos); // 删除找到的元素
    }

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " "; // 输出修改后的vector中的每个元素
    }
    cout << endl;

    v.erase(v.begin()); // 删除vector的第一个元素

    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " "; // 输出修改后的vector中的每个元素
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    test5();
    return 0;
}

5、swap

• 交换 swap函数用于交换两个vector的数据空间。它需要提供另一个vector作为参数，并将当前vector的内容与参数vector的内容进行交换。
• 例如，如果有两个vector?v1和v2，可以使用v1.swap(v2)交换它们的内容。

int main() {
	std::vector<int> v1 = { 1, 2, 3 };
	std::vector<int> v2 = { 4, 5, 6 };
	v1.swap(v2);
	for (int i : v1) {
		cout << i << " ";
	}
	cout << endl;
	for (int i : v2) {
		cout << i << " ";
	}
	return 0;
}

6、operator[]

像数组一样访问

int main()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
	{
		cout << v[i] << " ";
	}

	return 0;
}