STL之vector
2016-04-07 14:59
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STL之vector的使用一(初始化vector)
简介:vector可用于代替C中的数组,或者MFC中的CArray,从许多说明文档或者网上评论,一般一致认为应该多用vector,因为它的效率更高,而且具备很好的异常安全性。而且vector是STL推荐使用的默认容器,除非你知道你有特殊需要,使用vector不能满足你的需求,例如需要容器在head和tail高效的插入和删除,或者在任何位置高效的删除和插入操作,那么你可能使用deque或者list更加合适。
vector是连续内存容器,换句话说,标准要求所有标准库实现的时候,vector中的元素的内存必须是连续的。所以对于插入和删除的时间复杂度是很高的,因为删除或者插入的时候,需要元素的移动,即元素复制拷贝。
vector的内部实现一般需要用到placement new ,所以效率很高,因为很多的时候,只要我们是使用得到,就可以省去很多的内存分配开销。而且vector的使用,元素可以没有默认的构造函数,但是需要拷贝构造函数的存在,这是使用CArray所无法实现的。
使用原则:
尽量使用vector代替C风格的数组或者CArray;
尽量使用算法代替手工写的循环;
尽量使用vector本身的函数代替其他泛型算法;
vector的接口很容易看懂和使用,这里以一些例子来说明vector的用法。
1,填充vector
如果我们想用原始数组的内容填充vector,那么于有很多种方式。我们来一次学习vector的几个方法。
例如我们有数组int v1[10] = {0,1,0,0,3,0,0,4,4,4};
初始化方式1:
初始化方式2:
初始化方式3:
初始化方式4:
原始数组的元素指针可以作为迭代器来使用。
原则:尽量使用reserve来减少不必要的内存分配次数。
原则:尽量使用empty而不是size()==0 来判断容器是否为空
有可能我们需要在vector中插入相应的元素
view source
遍历vector
例如有vector<int> v1;
[cpp]
void print( int i)
{
cout << i << endl;
}
[/cpp]
方式1:
[cpp]
for( int i=0; i<v1.size(); i++ )
{
print(v1[i]);
}
[/cpp]
这种方式是我们最熟悉的,但是不够好,写起来不够简洁。而且对于没有随机迭代器的其他容器来说,这样做是办不到的。
方式2:
[cpp]
typedef vector<int>:: iterator VIntIterator;
VIntIterator end = v1.end();
for( VIntIterator i=v1.begin(); i != end; ++i )
{
print( *i );
}
[/cpp]
注意:先计算end有好处,因为不必要每次去重复计算end,vector的end()不是常数时间的,所以先缓存下来能提高效率。写算法的时候尽量使用!=比较迭代器,因为<对于很多非随机迭代器没有这个操作符。但是这种方式也写起来比较繁琐。
方式3:
[cpp]for_each( v1.begin(), v1.end(), print );[/cpp]
使用算法写起来简单多了。
使用算法的时候,可以使用函数对象,例如
[cpp]
class OutPut
{
public:
void operator ()( double i )
{
std::cout << i;
}
}
for_each( v1.begin(), v1.end(), OutPut );
[/cpp]
删除指定元素
[cpp]
vector<double> v1;
//….初始化代码
vector<double>:: iterator i = find( v1.begin(),v1.end(), 3.0 );
if( i != v1.end() )
{
v1.erase(i);
}
[/cpp]
这样就真的删除了么指定的元素了么?没有。其实只是内部的元素作了移动,vector的删除的时间复杂度是很高的。所以选择容器的时候,如果需要频繁在中间插入和删除元素,那选择vector就会影响效率了。
注意:插入或者删除操作会使得迭代器失效。
原则:使用erase-remove惯用法删除元素
[cpp]v1.erase( remove(v1.begin(), v1.end(), 3.0), v1.end() );[/cpp]
判断vector是否为空
在判断容器是否为空的时候,使用empty()来代替size()是否为了0的检查方式,因为empty更加高效时间复杂度是常数时间的,size()时间复杂度不是常数时间的。
原则:使用empty判断标准容器是否为空
vector中的查找
原则:尽量使用标准容器自带的算法代替公共算法。
但是vector中并没有多少自己的算法,倒是list中有remove ,remove_if,sort,reverse等算法。
find
find_if
使用交换技巧来修正过剩的容量
vector<int> v1;
//…初始化v1
//…删除v1中所有的元素
但是这个时候v1的内存容量并不是0,还是很大的一块内存没有释放,如果想清空
用v1.reserve(0);到不到目标,因为reserve只能扩大内存容量,并不能减小。
vector<int> v2;
v2.swap(v1);
这个时候就是真的将之内存容量降到最低了。
题外话:使用算法及其他技巧
原则:不要使用auto_ptr作为模板参数来建立容器,这会产生意想不到的陷阱,因为auto_ptr的拷贝有特殊的语义
原则:避免使用vector<bool>, 因为它不能当作标准容器来用
copy
find_if
for_each
原则:尽量使用区间成员函数代替它们的单元素参数兄弟成员函数
区间构造
区间删除
区间赋值
区间插入
原则:使得容器中元素的拷贝操作轻量而正确,拷贝是STL中容器的运行的基本方式,将元素加入到容器,必然保持一个拷贝,容器中的元素不再是原来的那个元素,所以如果将指针加入容器,必须在容器离开作用域以前删除指针所指的对象。
[cpp]
void fun()
{
vector<object*> v1;
……//插入操作
for( vector<object*> :: iterator i = v1.begin(); i != v1.end(); ++i )
{
delete *i;
}
}
[/cpp]
原则:注意对于 vector,任何插入删除操作都会引起迭代器失效。所以要小心。
简介:vector可用于代替C中的数组,或者MFC中的CArray,从许多说明文档或者网上评论,一般一致认为应该多用vector,因为它的效率更高,而且具备很好的异常安全性。而且vector是STL推荐使用的默认容器,除非你知道你有特殊需要,使用vector不能满足你的需求,例如需要容器在head和tail高效的插入和删除,或者在任何位置高效的删除和插入操作,那么你可能使用deque或者list更加合适。
vector是连续内存容器,换句话说,标准要求所有标准库实现的时候,vector中的元素的内存必须是连续的。所以对于插入和删除的时间复杂度是很高的,因为删除或者插入的时候,需要元素的移动,即元素复制拷贝。
vector的内部实现一般需要用到placement new ,所以效率很高,因为很多的时候,只要我们是使用得到,就可以省去很多的内存分配开销。而且vector的使用,元素可以没有默认的构造函数,但是需要拷贝构造函数的存在,这是使用CArray所无法实现的。
使用原则:
尽量使用vector代替C风格的数组或者CArray;
尽量使用算法代替手工写的循环;
尽量使用vector本身的函数代替其他泛型算法;
vector的接口很容易看懂和使用,这里以一些例子来说明vector的用法。
1,填充vector
如果我们想用原始数组的内容填充vector,那么于有很多种方式。我们来一次学习vector的几个方法。
例如我们有数组int v1[10] = {0,1,0,0,3,0,0,4,4,4};
初始化方式1:
1 | vector< int > v2(10); //初始化size为10可以避免数组动态增长的时候不断的分配内存 |
2 | //v2.reserve(10);//同上,只要使用其中一个就可以了 |
3 | for ( int i=0; i<10; i++ ) |
4 | { |
5 | v2.push_back(v1[i]); //增加一个元素 |
6 | } |
1 | vector< int > v3(&v1[0],&v1[9]); //原始数组的元素指针可以作为迭代器来使用 |
1 | vector< int > v4; |
2 | v4.reserve(10); |
3 | v4.insert(v4.begin(), &v1[0], &v[9]); |
1 | vector< int > v5(10); |
2 | copy(v5.begin(), &v1[0], &v1[9]); |
原则:尽量使用reserve来减少不必要的内存分配次数。
原则:尽量使用empty而不是size()==0 来判断容器是否为空
有可能我们需要在vector中插入相应的元素
view source
1 | vector< int >::iterator i = find( v1.begin(), v1.end(), 3); |
2 | if ( i != v1.end() ) |
3 | { |
4 | v1.insert( i, 6 ); |
5 | } |
STL之vector的使用二(vector的遍历)
遍历vector例如有vector<int> v1;
[cpp]
void print( int i)
{
cout << i << endl;
}
[/cpp]
方式1:
[cpp]
for( int i=0; i<v1.size(); i++ )
{
print(v1[i]);
}
[/cpp]
这种方式是我们最熟悉的,但是不够好,写起来不够简洁。而且对于没有随机迭代器的其他容器来说,这样做是办不到的。
方式2:
[cpp]
typedef vector<int>:: iterator VIntIterator;
VIntIterator end = v1.end();
for( VIntIterator i=v1.begin(); i != end; ++i )
{
print( *i );
}
[/cpp]
注意:先计算end有好处,因为不必要每次去重复计算end,vector的end()不是常数时间的,所以先缓存下来能提高效率。写算法的时候尽量使用!=比较迭代器,因为<对于很多非随机迭代器没有这个操作符。但是这种方式也写起来比较繁琐。
方式3:
[cpp]for_each( v1.begin(), v1.end(), print );[/cpp]
使用算法写起来简单多了。
使用算法的时候,可以使用函数对象,例如
[cpp]
class OutPut
{
public:
void operator ()( double i )
{
std::cout << i;
}
}
for_each( v1.begin(), v1.end(), OutPut );
[/cpp]
STL之vector的使用三(vector的删除)
删除指定元素[cpp]
vector<double> v1;
//….初始化代码
vector<double>:: iterator i = find( v1.begin(),v1.end(), 3.0 );
if( i != v1.end() )
{
v1.erase(i);
}
[/cpp]
这样就真的删除了么指定的元素了么?没有。其实只是内部的元素作了移动,vector的删除的时间复杂度是很高的。所以选择容器的时候,如果需要频繁在中间插入和删除元素,那选择vector就会影响效率了。
注意:插入或者删除操作会使得迭代器失效。
原则:使用erase-remove惯用法删除元素
[cpp]v1.erase( remove(v1.begin(), v1.end(), 3.0), v1.end() );[/cpp]
STL之vector的使用四(vector的查找、空、及其它技巧)
判断vector是否为空在判断容器是否为空的时候,使用empty()来代替size()是否为了0的检查方式,因为empty更加高效时间复杂度是常数时间的,size()时间复杂度不是常数时间的。
原则:使用empty判断标准容器是否为空
vector中的查找
原则:尽量使用标准容器自带的算法代替公共算法。
但是vector中并没有多少自己的算法,倒是list中有remove ,remove_if,sort,reverse等算法。
find
find_if
使用交换技巧来修正过剩的容量
vector<int> v1;
//…初始化v1
//…删除v1中所有的元素
但是这个时候v1的内存容量并不是0,还是很大的一块内存没有释放,如果想清空
用v1.reserve(0);到不到目标,因为reserve只能扩大内存容量,并不能减小。
vector<int> v2;
v2.swap(v1);
这个时候就是真的将之内存容量降到最低了。
题外话:使用算法及其他技巧
原则:不要使用auto_ptr作为模板参数来建立容器,这会产生意想不到的陷阱,因为auto_ptr的拷贝有特殊的语义
原则:避免使用vector<bool>, 因为它不能当作标准容器来用
copy
find_if
for_each
原则:尽量使用区间成员函数代替它们的单元素参数兄弟成员函数
区间构造
区间删除
区间赋值
区间插入
原则:使得容器中元素的拷贝操作轻量而正确,拷贝是STL中容器的运行的基本方式,将元素加入到容器,必然保持一个拷贝,容器中的元素不再是原来的那个元素,所以如果将指针加入容器,必须在容器离开作用域以前删除指针所指的对象。
[cpp]
void fun()
{
vector<object*> v1;
……//插入操作
for( vector<object*> :: iterator i = v1.begin(); i != v1.end(); ++i )
{
delete *i;
}
}
[/cpp]
原则:注意对于 vector,任何插入删除操作都会引起迭代器失效。所以要小心。
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