vector向量容器

vector向量容器不但像数组一样对元素进行随机访问,还能在尾部插入元素,是一直简单、高效的容器, 完全可以替代数组。
vector具有内存自动管理的功能，对于元素的插入和删除，可动态调整所占用的内存空间。
使用vector向量容器，需要头文件包含声明“#include<vector>”
vector容器的下标是从0开始计数的，也就是说，如果vector容器的大小是n，那么，元素的下标是0~n-1。对于vector容器的容量定义，可以事先定义一个固定大小，事后，可以随时调整其大小；也可以事先不定义，随时使用push_back()方法从尾部扩张元素，也可以使用insert()在某个元素位置前插入新元素。
vector容器有两个重要的方法，begin()和end()。begin()返回的是首元素位置的迭代器（指针）；end()返回的是最有一个元素的下一元素位置的迭代器（指针）。

1.1创建vector对象
创建vector对象常用的有三种形式。

(1)不指定容器的元素个数，如定义一个用来存储整型的容器：

vector<int> v;

(2)创建时，指定容器的大小，如定义一个用来存储10个double类型的向量容器。

vector<double> v(10);

注意，元素的下标为0~9;另外，每个元素的值被初始化为0.0。
(3)创建一个具有n个元素的向量容器对象，每个元素具有指定的初始值：

vector<double> v(10, 8.6);

上述语句定义了v向量容器，共有10个元素，每个元素的值是8.6
1.2尾部元素扩张

通常使用push_back()对vector容器在尾部追加新元素。尾部追加元素，vector容器会自动分配新内存空间。可对空的vector对象扩张，也可以对已有元素的vector对象扩张。

下面的代码将3, 6, 9三个元素从尾部添加到v容器中，这样，v容器中就有三个元素，其值依次是3，6，9

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v;
v.push_back(3);
v.push_back(6);
v.push_back(9);
return 0;
}

1.3下标方式访问vector元素
访问或遍历vector对象是常要做的事情。对于vector对象，可以采用下标方式随意访问它的某个元素，当然，也可以以下标方式对某元素重新赋值，这点类似于数组的访问方式。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v(3);
v[0] = 3;
v[1] = 6;
v[2] = 9;
cout << v[0] << " " << v[1] << " " << v[2] << endl;
return 0;
}

1.4用迭代器访问vector元素

常使用迭代器配合循环语句来对vector对象进行遍历访问，迭代器类型一定要与它要遍历的vector对象的元素类型一致。

下面的代码采用迭代器对vector进行了遍历，输出3， 6， 9

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v(3);
v[0] = 3;
v[1] = 6;
v[2] = 9;
//定义迭代器变量
vector<int>::iterator it;
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}

1.5元素的插入

insert()方法可以在vector对象的任意位置前插入一个新的元素，同时，vector自动扩张一个元素空间，插入位置后的所有元素一次向后挪动一个位置。

要注意的是，insert()方法要求插入的位置，是元素迭代器的位置，而不是元素的下标。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v(3);
v[0] = 3;
v[1] = 6;
v[2] = 9;

//在最前面插入新元素，元素值为1
v.insert(v.begin(), 1);

//在第2个元素后插入新元素2
v.insert(v.begin()+2, 2);

//在向量的末尾追加新元素0
v.insert(v.end(), 0);
//定义迭代器变量
vector<int>::iterator it;
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;
return 0;
}

1.6元素的删除

erase()方法可以删除vector中迭代器所指的一个元素或一段区间中的所有元素。

clear()方法则一次性删除vector中的所有元素。
下面这段代码演示了vector元素的删除方法：

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v(10);
//给向量赋值
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v[i] = i;
}
vector<int>::iterator it;
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;

//删除第3个元素,即v[2]
v.erase(v.begin()+2);
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;

//删除迭代器第1到第5区间（不包括第5区间）的所以元素
v.erase(v.begin()+1, v.begin()+5);
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;
//清空向量
v.clear();
//输出向量大小
cout << v.size() << endl;

return 0;
}

1.7使用reverse反向排列算法

reverse反向排列算法，需要定义头文件“#include <algorithm>”

reverse算法可将向量中某段迭代器区间元素反向排列，看下面这段代码：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v(10);
//给向量赋值
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v[i] = i;
}

//定义迭代器变量
vector<int>::iterator it;
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;

//反向排列向量的从首到尾间的元素
reverse(v.begin(), v.end());

for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;

//对向量某段区间进行反向排列
reverse(v.begin(), v.begin() + 5);
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
return 0;
}

1.8使用sort算法对向量元素排序

使用sort算法，需要声明头文件“#include <algorithm>”

sort算法要求使用随机访问迭代器进行排序，在默认的情况下，对向量元素进行升序排列，下面这个程序演示了sort算法的使用方法：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v;
//赋值
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(9 - i);
}

//定义迭代器变量
vector<int>::iterator it;
//输出排序前的元素值
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;

//排序
sort(v.begin(), v.end());
//输出排序后的元素值
for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
cout << v[i] << " ";
}
//换行
cout << endl;

return 0;
}

还可以自定义排序比较函数，然后，把这个函数指定给sort算法，那么，sort就根据这个比较函数指定的排序规则进行排序。下面的程序自己设计了一个排序比较函数Comp，要求对元素的值由小到大排序：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;

//自己设计排序比较函数：对元素的值进行降序排列
bool Comp(const int &a, const int &b)
{
if (a != b) {
return a > b;
}else {
return a > b;
}
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v;
//赋值
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}

//定义迭代器变量
vector<int>::iterator it;
//输出排序前的元素值
for (it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//输出迭代器上的元素值
cout << *it << " ";
}
//换行
cout << endl;

//排序
sort(v.begin(), v.end(), Comp);
//输出排序后的元素值
for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
cout << v[i] << " ";
}
//换行
cout << endl;

return 0;
}


1.9向量的大小

使用size()方法可以返回向量的大小，即元素的个数。

使用empty()方法返回向量是否为空。

下面这段代码演示了size()方法和empty()方法的用法：
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, const char * argv[]) {
vector<int> v(10);
//给向量赋值
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v[i] = i;
}
//输出向量的大小，即包含了多少个元素
cout << v.size() << endl;
//输出向量是否为空，如果非空，则返回逻辑假，即0，否则返回逻辑真，即1
cout << v.empty() << endl;

//清空向量
v.clear();

//输出向量是否为空，如果非空，则返回逻辑假，即0，否则返回逻辑真，即1
cout << v.empty() << endl;

return 0;
}