向量输入 C++ 标准模板库 (STL) 及示例
本杰明·沃克
什么是 C++ 向量？
A C++ Vector 是一个能够自动调整自身大小的动态数组。在向 vector 添加或删除元素后，会调整大小。存储由容器自动处理。vector 的元素存储在连续的存储空间中。这允许 C++ 程序员使用迭代器访问和遍历向量元素。
向向量中插入新数据的操作是在向量末尾进行的，这需要一定的时间复杂度。从向量中删除元素的操作则需要恒定的时间复杂度，因为无需调整向量的大小。在向量开头插入或删除元素的操作需要线性时间复杂度。
在使用向量编写代码之前，了解何时应该使用向量作为容器会很有帮助。
何时使用向量？
A C++ 在下列情况下应使用载体：
- 处理持续变化的数据元素时。
- 如果在开始之前不知道数据的大小，则向量不需要您设置容器的最大大小。
如何初始化向量 C++
向量的语法 C++ 是：
vector <data-type> name (items)
如上所示，我们从 vector 关键字开始。
- 此 数据类型 是要存储在向量中的元素的数据类型。
- 此 姓名 是向量或数据元素的名称。
- 此 项目 表示向量数据的元素个数。此参数为可选参数。
一旦向量存在，迭代器就提供了一种类似指针的方式来遍历其元素。
迭代器
迭代器的目的是帮助我们访问存储在向量中的元素。它是一个类似于指针的对象。以下是支持的常用迭代器。 C++ 向量：
- vector::begin(): 它给出一个指向向量第一个元素的迭代器。
- vector::end(): 它给出了一个指向向量末尾元素的迭代器。
- 向量::cbegin()： 它与 vector::begin() 相同，但它没有修改元素的功能。
- 向量::cend()： 它与 vector::end() 相同，但不能修改向量元素。
以下示例填充一个向量，然后使用可变迭代器和常量迭代器遍历该向量。
例子1
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> nums; for (int a = 1; a <= 5; a++) nums.push_back(a); cout << "Output from begin and end: "; for (auto a = nums.begin(); a != nums.end(); ++a) cout << *a << " "; cout << "\nOutput from cbegin and cend: "; for (auto a = nums.cbegin(); a != nums.cend(); ++a) cout << *a << " "; return 0; }
输出：
以下是代码截图：
Code 说明：
- 在我们的代码中包含 iostream 头文件。它将允许我们从控制台读取和写入。
- 在我们的代码中包含矢量头文件。它将允许我们在 C++.
- 包含 std 命名空间，以便使用其类和函数而无需调用它。
- 调用main()函数，在其中添加程序的逻辑。
- { 标记了 main() 函数主体的开始。
- 声明一个名为 nums 的向量来存储一组整数。
- 创建一个 for 循环来帮助我们遍历向量。该变量将帮助我们遍历向量中的元素，从第 1 个元素到第 5 个元素。
- 从后面将元素推送到向量 num 中。对于每次迭代，这会将变量 a 的当前值添加到向量中，即 1 到 5。
- 在控制台上打印一些文本。
- 使用迭代器变量 a 迭代向量 nums 中的元素，从开头到结尾。请注意，我们使用 vector::begin() 和 vector::end() 迭代器。
- 每次迭代时在控制台上打印迭代器变量 a 指向的值。
- 在控制台上打印一些文本。 \n 是换行符，将光标移动到新行并从那里打印。
- 使用迭代器变量遍历向量 nums 的元素，从开头一直遍历到超过末尾的元素。注意，我们使用的是 vector::cbegin() 和 vector::cend() 迭代器。
- 每次迭代时在控制台上打印迭代器变量 a 指向的值。
- 如果程序成功运行，主函数应该返回一个值。
- main() 函数体结束。
修饰符
修饰符用于改变指定数据类型的含义。以下是 C++:
- 向量::push_back()： 这个修饰符将元素从后面推。
- 向量::插入()： 用于将新项目插入到向量的指定位置。
- 向量::pop_back()： 此修饰符从后面删除矢量元素。
- 矢量::擦除()： 它用于从指定位置删除一定范围内的元素。
- 向量::清除()： 它会删除所有矢量元素。
下一个示例按顺序应用这些修饰符，以查看向量如何变化。
例子2
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> nums; nums.assign(5, 1); cout << "Vector contents: "; for (int a = 0; a < nums.size(); a++) cout << nums[a] << " "; nums.push_back(2); int n = nums.size(); cout << "\nLast element: " << nums[n - 1]; nums.pop_back(); cout << "\nVector contents: "; for (int a = 0; a < nums.size(); a++) cout << nums[a] << " "; nums.insert(nums.begin(), 7); cout << "\nFirst element: " << nums[0]; nums.clear(); cout << "\nSize after clear(): " << nums.size(); }
输出：
以下是代码截图：
Code 说明：
- 在我们的代码中包含 iostream 头文件以使用其功能。
- 在我们的代码中包含向量头文件以使用其功能。
- 包含 std 命名空间以便使用其类而不调用它。
- 调用 main() 函数。程序逻辑应添加到其主体内。
- main() 函数主体的开始。
- 声明一个名为 nums 的向量来存储一些整数值。
- 在向量 nums 中存储 5 个元素。每个元素的值均为 1。
- 在控制台上打印一些文本。
- 使用迭代器变量 a 来迭代向量 nums 的元素。
- 每次迭代时在控制台上打印向量 nums 的值。
- 将值 2 添加到向量 nums 的末尾。
- 声明一个整型变量 n 来存储向量 nums 的大小。
- 将向量 nums 的最后一个值与其他文本一起打印。它应该返回 2。
- 从向量 nums 中删除最后一个元素。2 将被删除。
- 在控制台上打印文本。 \n 将光标移动到新行以在那里打印文本。
- 使用迭代器变量 a 来迭代向量 nums 的元素。
- 每次迭代时在控制台上打印向量 nums 的值。
- 将值 7 插入到向量 nums 的开头。
- 将向量 nums 的第一个值与其他文本一起打印。它应该返回 7。
- 从向量 nums 中删除所有元素。
- 清除所有内容后，打印向量 num 的大小以及其他文本。它应该返回 0。
- main() 函数体结束。
容量
使用以下内容 功能 确定向量的容量：
- 尺寸（） – 它返回向量中的元素数量。
- 最大尺寸（） – 它返回向量可以存储的最大元素数量。
- 容量（） – 它返回分配给向量的存储空间大小。
- 调整大小() – 它会调整容器的大小，使其能够容纳 n 个元素。如果向量的当前大小大于 n，则会从向量中移除末尾的元素。如果向量的当前大小小于 n，则会在向量的末尾添加额外的元素。
- 空的（） 如果向量为空，则返回 true；否则返回 false。
最后一个示例使用上述容量函数报告和调整向量的存储。
例子3
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> vector1; for (int x = 1; x <= 10; x++) vector1.push_back(x); cout << "Vector size: " << vector1.size()<< endl; cout << "Vector capacity: " << vector1.capacity() << endl; cout << "Maximum size of vector: " << vector1.max_size()<< endl; vector1.resize(5); cout << "Vector size after resizing: " << vector1.size() << endl; if (vector1.empty() == false) cout << "Vector is not empty"<<endl; else cout << "Vector is empty"<<endl; return 0; }
输出：
以下是代码截图：
Code 说明：
- 在我们的代码中包含 iostream 头文件以使用其功能。
- 在我们的代码中包含向量头文件以使用其功能。
- 在我们的代码中包含 std 命名空间，以便使用它的类而不调用它。
- 调用 main() 函数。程序逻辑应添加在此函数主体内。
- 创建一个名为 vector1 的向量来存储整数。
- 使用 for 循环创建变量 x，其值从 1 到 10。
- 将变量 x 的值推送到向量中。
- 将矢量的大小与其他文本一起打印在控制台上。
- 在控制台上将向量的容量与其他文本一起打印。
- 在控制台上打印向量可容纳的最大项目数以及其他文本。
- 调整向量大小以仅容纳 5 个元素。
- 将矢量的新尺寸与其他文本一起打印。
- 检查向量是否不为空。
- 如果向量不为空，则在控制台上打印文本。
- 使用 else 语句来说明如果向量为空该做什么。
- 如果向量为空，则在控制台上打印的文本。
- 程序成功完成后必须返回值。
- main() 函数体结束。
