算法笔记6.1 vector 常见用法

vector：向量 
            变长数组 (其实为了实现变长，代价是很大的)  vector本质上就是数据结构里基于数组的线性表
            节省内存
            以邻接表的方式存储图

1.vector的定义

vector<typename> name;
eg:
    vector<int> name;
    vector<node> name;   //node是结构体类型
    vector<vector<int> > name; //注意>>直接要用空格 > > 否则有些编译器会误认为是移位
    vector<int> vi[100];
    最后两个都是vectors数组 但是最后一个二维数组只有其中一维是变长的
    
2.vector容器内元素的访问
(1)通过下标访问
    vector<int> vi;
    访问:vi[index]  vi[0] vi[1]
        index范围:0~vi.size()-1

(2)通过迭代器访问
    迭代器是一个类似指针的东西
    vector<int>::iterator it;

代码1：

#include<iostream>     
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);//尾部分别插入1 2 3 4 5
  }
  //下标输出
  cout<<"下标输出:";
  for(int i=0;i<5;i++){
    cout<<vi[i]<<" ";    
  }

  //iterator迭代器输出
  vector<int>::iterator it=vi.begin();//初始化为begin
  cout<<"\n迭代器输出:";
  for(int i=0;i<5;i++){
    cout<<*(it+i)<<" ";    
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

1. vi[i]和*(vi.begin()+i)是等价的
2. vi.begin()首地址，vi.end()最后一个元素的下一个地址 （美国人习惯左闭右开）
3. 迭代器支持自加和自减操作，it++,++it,it--,--it

代码2：

#include<iostream>     
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);//尾部分别插入1 2 3 4 5
  }

  //iterator迭代器输出
  //vector的迭代器不支持it<vi.end()的写法，因此循环条件只能用it!=vi.end()
  for(vector<int>::iterator it=vi.begin();it!=vi.end();it++){
    cout<<*it<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

注意：常用STL中，只有vector和string中才允许使用vi.begin()+3这种迭代器加上整数的写法

3.vector常用函数实例解析

（1）push_back()

push_back(x)在vector后面添加一个元素x，时间复杂度O(1) 

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);
  }
  //输出
  for(int i=0;i<vi.size();i++){
    cout<<vi[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

(2)pop_back()

pop_back() 删除vector尾元素，时间复杂度O(1)

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);
  }
  vi.pop_back();//删除尾元素
  for(int i=0;i<vi.size();i++){
    cout<<vi[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

(3)size()

获得vector中元素个数，时间复杂度O(1) 类型unsigned  %d输出也没问题

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);
  }
  cout<<vi.size()<<endl;
  vi.pop_back();
  cout<<vi.size()<<endl;
  return 0;
}

(4)clear()

clear()用来清空vector中的所有元素，时间复杂度O(N)，N为vector中元素的个数

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);
  }
  cout<<vi.size()<<endl;
  vi.clear();
  cout<<vi.size()<<endl;
  return 0;
}

(5)insert()

insert(it,x),在vector任意迭代器it处插入一个元素x，后面的元素全部自动向后移一位，可以理解为在it左边插入一个元素，时间复杂度为O(N)   //vector就是数组结构里基于数组的线性表

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=1;i<=5;i++){
    vi.push_back(i);
  }
  vi.insert(vi.begin()+2,-1);
  for(int i=0;i<vi.size();i++){
    cout<<vi[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

（6）erase()

删除单个元素或者删除一个区间内所有的元素

①删除单个元素 erase(it)

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=5;i<=9;i++){
    vi.push_back(i);//5 6 7 8 9
  }
  vi.erase(vi.begin()+3);//删除8    
  for(int i=0;i<vi.size();i++){
    cout<<vi[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

②删除一个区间内所有元素

erase(first,last) 删除[first,last)内的所有元素   //美国人还是喜欢左闭右开

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){
  vector<int> vi;
  for(int i=5;i<=9;i++){
    vi.push_back(i);//5 6 7 8 9
  }
  vi.erase(vi.begin()+1,vi.begin()+4);//删除 6 7 8
  for(int i=0;i<vi.size();i++){
    cout<<vi[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

4.vector常见用途

（1）储存数据

①节省空间

②避免一行末尾输出多余空格(暂时不知道如何处理)

（2）用邻接表存储图

vector存储图，避免了复杂的指针操作

5.vector重载了==运算符

判等逻辑为元素个数和顺序完全相同

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;

void printV(vector<int> vi){
  for(int i=0;i<vi.size();i++){
    cout<<vi[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
}

void compareV(vector<int> vi1,vector<int> vi2){
  if(vi1==vi2){
    cout<<"相等:vi1==vi2"<<endl;
  }else{
    cout<<"不等:vi1!=vi2"<<endl;
  }
}

int main(){
  vector<int> vi1,vi2;
  int a[5]={1,3,4,2,5};
  int b[5]={1,3,4,2,5};
  for(int i=0;i<5;i++) vi1.push_back(a[i]);
  for(int i=0;i<5;i++) vi2.push_back(b[i]);
  cout<<"vi1:";printV(vi1);
  cout<<"vi2:";printV(vi2);
  compareV(vi1,vi2);
  cout<<endl;

  vi1.pop_back();
  cout<<"vi1:";printV(vi1);
  cout<<"vi2:";printV(vi2);
  compareV(vi1,vi2);
  cout<<endl;

  vi1.push_back(5);vi1.push_back(10);vi1.push_back(9);
  vi2.push_back(9);vi2.push_back(10);
  cout<<"vi1:";printV(vi1);
  cout<<"vi2:";printV(vi2);
  compareV(vi1,vi2);//顺序必须完全相同
  cout<<endl;

  return 0;
}

6.vector重载了= 可以直接赋值

#include <stdio.h>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main(){
  vector<int> vi1;
  vector<int> vi2;
  vi1.push_back(1);
  vi1.push_back(2);
  vi1.push_back(3);
  vi2=vi1;//vector可以直接赋值
  for(int i=0;i<vi2.size();i++){
    cout<<vi2[i]<<" ";
  }
  cout<<endl;
  return 0;
}

​