C/C++学习笔记 vector 和map基本操作总结

vector简介

vector是STL中最常见的容器，它是一种顺序容器，支持随机访问。vector是一块连续分配的内存，从数据安排的角度来讲，和数组极其相似，不同的地方就是：数组是静态分配空间，一旦分配了空间的大小，就不可再改变了；而vector是动态分配空间，随着元素的不断插入，它会按照自身的一套机制不断扩充自身的容量。

vector的扩充机制：按照容器现在容量的一倍进行增长。vector容器分配的是一块连续的内存空间，每次容器的增长，并不是在原有连续的内存空间后再进行简单的叠加，而是重新申请一块更大的新内存，并把现有容器中的元素逐个复制过去，然后销毁旧的内存。这时原有指向旧内存空间的迭代器已经失效，所以当操作容器时，迭代器要及时更新。

vector的数据结构

vector数据结构，采用的是连续的线性空间，属于线性存储。他采用3个迭代器_First、_Last、_End来指向分配来的线性空间的不同范围，下面是声明3个迭代器变量的源代码。

template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty> >

class vector{

...

    protected:

    iterator _First, _Last, _End;

};

vector对象的操作

vector标准库提供了许多类似于string对象的操作，如下所示是一部分：

操作调用方式	操作说明
v.empty()	判断v是否为空
v.size()	返回v中元素的个数
v.push_back(t)	向v的末尾添加一个元素
V[n]	返回v中位置为n的元素
V1 = v2	把v1中元素替换为v2中元素副本
V1==v2	判断是否相等
!=, <, <=, >, >=	直接用于vector对象的相互比较

1.push_back   在数组的最后添加一个数据
2.pop_back    去掉数组的最后一个数据
3.at                得到编号位置的数据
4.begin           得到数组头的指针
5.end             得到数组的最后一个单元+1的指针
6．front        得到数组头的引用
7.back            得到数组的最后一个单元的引用
8.max_size     得到vector最大可以是多大
9.capacity       当前vector分配的大小
10.size           当前使用数据的大小
11.resize         改变当前使用数据的大小，如果它比当前使用的大，者填充默认值
12.reserve      改变当前vecotr所分配空间的大小
13.erase         删除指针指向的数据项
14.clear          清空当前的vector
15.rbegin        将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)
16.rend          将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)
17.empty        判断vector是否为空
18.swap         与另一个vector交换数据

注，以下是一些需要注意的地方

Ø vector和string一样，长度、下标等类型是size_type，但是vector获取size_type时，需要指定类型，如vector<int>::size_type这样的方式

Ø vector的下标操作，例如v[i]，只能用于操作已经存在的元素，可以进行覆盖、获取等，但是不能通过v[i++]这种方式来给一个vector容器添加元素，该功能需要用push_back操作完成，下标不具备该功能

Ø C++程序员习惯优先使用！=而不是<来编写循环判断条件

map对象的定义和初始化

map是键-值对的组合，有以下的一些定义的方法：

map<k, v> m;
map<k, v> m(m2);
map<k, v> m(b, e);

上述第一种方法定义了一个名为m的空的map对象；第二种方法创建了m2的副本m；第三种方法创建了map对象m，并且存储迭代器b和e范围内的所有元素的副本。

map的value_type是存储元素的键以及值的pair类型，键为const。

3、map对象的一些基本操作

3.1、map中元素的插入

在map中元素有两种插入方法：

使用下标
使用insert函数

在map中使用下标访问不存在的元素将导致在map容器中添加一个新的元素。

insert函数的插入方法主要有如下：

m.insert(e)
m.insert(beg, end)
m.insert(iter, e)

上述的e一个value_type类型的值。beg和end标记的是迭代器的开始和结束。

两种插入方法如下面的例子所示：

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;

int main(){
        map<int, int> mp;
        for (int i = 0; i < 10; i ++){
                mp[i] = i;
        }
        for (int i = 10; i < 20; i++){
                mp.insert(make_pair(i, i));
        }
        map<int, int>::iterator it;
        for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                printf("%d-->%d
", it->first, it->second);
        }
        return 0;
}

map中元素的查找和读取

注意：上述采用下标的方法读取map中元素时，若map中不存在该元素，则会在map中插入。

因此，若只是查找该元素是否存在，可以使用函数count(k)，该函数返回的是k出现的次数；若是想取得key对应的值，可以使用函数find(k)，该函数返回的是指向该元素的迭代器。

上述的两个函数的使用如下所示：

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;

int main(){
        map<int, int> mp;
        for (int i = 0; i < 20; i++){
                mp.insert(make_pair(i, i));
        }

        if (mp.count(0)){
                printf("yes!
");
        }else{
                printf("no!
");
        }

        map<int, int>::iterator it_find;
        it_find = mp.find(0);
        if (it_find != mp.end()){
                it_find->second = 20;
        }else{
                printf("no!
");
        }

        map<int, int>::iterator it;
        for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                printf("%d->%d
", it->first, it->second);
        }
        return 0;
}

从map中删除元素

从map中删除元素的函数是erase()，该函数有如下的三种形式：

m.erase(k)
m.erase(p)
m.erase(b, e)

第一种方法删除的是m中键为k的元素，返回的是删除的元素的个数；第二种方法删除的是迭代器p指向的元素，返回的是void；第三种方法删除的是迭代器b和迭代器e范围内的元素，返回void。

如下所示：

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;

int main(){
        map<int, int> mp;
        for (int i = 0; i < 20; i++){
                mp.insert(make_pair(i, i));
        }

        mp.erase(0);

        mp.erase(mp.begin());

        map<int, int>::iterator it;
        for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                printf("%d->%d
", it->first, it->second);
        }


        return 0;
}