STL学习笔记----3.容器 vector 和 deque

容器的 vector 和 deque，在操作方面比较相似，所以放在一起总结。除了共通操作外，它们还有自己的一些特点，具体如下：

一. vector

vector 模塑出来一个动态数组，在末端添加和删除元素时，性能相当好，在前端或中部插入或删除元素时，性能不怎么样。



1. vector 的容量
vector 性能优异的原因是，就是分配了比其所容纳元素所需的，更多的内存空间。有两个函数要特别注意一下：

[cpp] view
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v.capacity;  //返回 vector 实际能够容纳的元素数量  

这个容量值是当前所能容纳的最大值，这个值是会变的，当超过当前最大容量时 vector 就会重新配置内部存储空间。

容量一但分配，就不会缩减。

[cpp] view
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//仅分配空间，size 是不变的  

v.reserve();  

  

//下面两种方式是一样的。不过第一种方法只分配空间，而第二种方法还要调用构造函数  

vector<int> v;  

v.reserve(80);  

  

vector<int> v(80); //如果构造函数很耗时，那么推荐使用上面的方法  

如果容量不足，则扩大；如果调用所给的参数比当前 vector 的容量小，不会引发任何反应；

2. vector 的操作
元素存取

[cpp] view
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//返回索引 idx 所标示的元素。如果idx越界，抛出out_of_range。只有这个是进行范围检查的。  

v.at(idx);  

  

//返回索引 idx 所标示的元素。不进行范围检查  

v[idx];   

  

//返回第一个元素。不检查第一个元素是否存在  

v.front();  

  

//返回最后一个元素。不检查最后一个元素是否存在  

v.back();  

插入与删除

[cpp] view
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//在尾部添加和删除一个elem，无返回  

v.push_back(elem);  

v.pop_back();  

  

//移除pos位置上的元素，返回下一元素的位置  

v.erase(pos);  

  

//将元素数量改为num。  

//如果 num < 当前 size，则后面的元素被置为空。  

//如果 num > 当前 size，多出来的新元素都以default/elem构造完成  

v.resize(num);  

v.resize(num,elem)  

3. vector 当成数组
大多数情况下，可以把 vector 当成数组来用。

但是，千万不要把迭代器当做第一元素的地址来传递，vector 迭代器是由实现版本定义的，也许并不是一个指针。

[cpp] view
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printf("%s\n", v.begin());  //Error, might work, but not portable    

printf("%s\n", &v[0]);      //OK    

二. deque

deque也采用动态数组来管理元素，提供随机存取，与vector非常相似。不同的是deque的动态数组头尾都开放，因此能在头尾两端进行快速安插和删除。



操作上与 vector 基本一样，但是多了几个操作：

[cpp] view
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//在头部添加和删除一个elem，无返回  

v.push_front(elem);  

v.pop_front();  

注意：

deque 不提供容量操作 capacity() 和 reserve()。

三. 迭代器无效
1. vector 插入或删除操作会使“作用点”之后的各元素的pointers, references和iterators失效，如果插入操作引发内存重新分配，那么容器上所有的pointers, references和iterators都将失效。

2. deque 插入或删除都可能引起内存重新分配，所以任何插入或删除动作都会使所有指向 deque元素的 pointers, references 和 iterators 失效。

所以在插入或删除操作之后，要重新对 pointers, references和iterators 进行赋值的值。

四. 代码举例

[cpp] view
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#include <iostream>  

#include <string>  

#include <vector>  

using namespace std;  

  

  

int main(int argc, char* argv[])  

{  

    //create empty vector for strings  

    vector<string> sentence;  

      

    //开辟一个能容纳5个元素的空间，size 可没变  

    sentence.reserve(5);  

      

    //append some elements  

    sentence.push_back("Hello,");  

    sentence.push_back("how");  

    sentence.push_back("are");  

    sentence.push_back("you");  

    sentence.push_back("?");  

      

    //打印  

    copy (sentence.begin(), sentence.end(),  

        ostream_iterator<string>(cout," "));  

    cout << endl;  

      

    //print ''technical data''  

    cout << " max_size(): " << sentence.max_size() << endl;  

    cout << " size():     " << sentence.size()     << endl;  

    cout << " capacity(): " << sentence.capacity() << endl;  

      

    //swap second and fourth element  

    swap (sentence[1], sentence [3]);  

      

    //使用迭代器  

    vector<string>::iterator it1 = sentence.begin();  

    vector<string>::iterator it2 = sentence.end();  

  

    cout<<*it1<<endl;  

    cout<<*(it2-1)<<endl;  

  

    //在 "?" 前插入元素 "always"  

    sentence.insert (find(sentence.begin(),sentence.end(),"?"),  

        "always");  

      

    //引发迭代器无效，要崩溃！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！  

    cout<<*it1<<endl;  

    cout<<*(it2-1)<<endl;  

  

    //assign "!" to the last element  

    sentence.back() = "!";  

      

    //print elements separated with spaces  

    copy (sentence.begin(), sentence.end(),  

        ostream_iterator<string>(cout," "));  

    cout << endl;  

      

  

    //print "technical data" again  

    cout << " max_size(): " << sentence.max_size() << endl;  

    cout << " size():     " << sentence.size()     << endl;  

    cout << " capacity(): " << sentence.capacity() << endl; //自动变了！！  

  

    return 0;  

}