9.vector的使用介绍和模拟实现

1.vector的介绍及使用

1.1 vector的介绍

vector的文档介绍

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。

2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。

3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。

4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。

5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。

6. 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好。

1.2 vector的使用

push_back的用法

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;void test_vector1()
{// 使用int实例化一个vector对象vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i){cout << v[i] << " ";}cout << endl;// 使用迭代器打印容器中的数据vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;// 使用for循环打印容器中的数据for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;// 打印容器的最大存储容量cout << v.max_size() << endl;//vector<char> vstr;    // vector并不可以替代string//string str;
}

reserve的用法

void test_vector2()
{vector<int> v;// 向容器中尾插数据// void push_back (const value_type& val);v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);cout << v.capacity() << endl;  // 打印结果为6// 调整容器的大小v.reserve(10);cout << v.capacity() << endl;  // 打印结果为10// 比当前容量小时，不缩容v.reserve(4);cout << v.capacity() << endl;  // 打印结果为10// 调整容器size的大小v.resize(8);v.resize(15, 1);v.resize(3);
}

// vector的扩容机制
void TestVectorExpand()
{size_t sz;vector<int> v;// 提前预留空间（在已知将要插入多少数据量）v.reserve(100);sz = v.capacity();cout << sz << endl;cout << "making v grow:\n";for (int i = 0; i < 100; ++i){v.push_back(i);if (sz != v.capacity()){sz = v.capacity();cout << "capacity changed: " << sz << '\n';}}
}

size和[]重载

// size只有一个接口，为const接口（size只需要提供读的功能）
// size_type size() const;// operator[]提供了两个接口（operator[]要有读和写的功能）
// reference operator[] (size_type n);
// const_reference operator[] (size_type n) const;
void Func(const vector<int>& v)
{v.size();v[0];// 错误演示, v被const修饰，因此调用的接口为const_reference operator[] (size_type n) const;// 因此v[0]是不可以被修改的// v[0]++; // Returns a reference to the element at position n in the vector.// 返回vector中n下标位置的元素的引用// reference 就是类型， value_type&// reference at (size_type n);// const_reference at (size_type n) const;v.at(0);
}
// 总结
// 1.只读接口函数。const；   如size()
// 2.只写接口函数。非const；  如push_back()
// 3.可读可写的接口函数。const+非const;     如operator[]void test_vector3()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.size();v[0];v[0]++;v.at(0);Func(v);
}

operator[]和at()越界的区别

// operator[]和at()越界的区别就是：一个是assert，一个是抛异常
void test_vector4()
{vector<int> v;//v.reserve(10);v.resize(10);for (size_t i = 0; i < 10; ++i){v[i] = i;       // assert // v.at(i) = i;  // 抛异常// v.push_back(i);}
}

assign的用法

// assign()
// template <class InputIterator>  
// void assign (InputIterator first, InputIterator last);
// 新内容是由范围内的每个元素构建的元素，顺序相同，从第一个元素到最后一个元素。// void assign (size_type n, const value_type& val);
// 这个版本的 assign() 函数接受一个整数参数 count 和一个值 value，它会用 count 个 value 值来替换容器中的元素
void test_vector5()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;// 对应 void assign (size_type n, const value_type& val);v.assign(10, 1); for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;vector<int> v1; v1.push_back(10);v1.push_back(20);v1.push_back(30);// 对应template <class InputIterator>  // void assign (InputIterator first, InputIterator last);// 将v容器中的元素替换为，v1容器中（begin指针到end指针之间的元素）v.assign(v1.begin(), v1.end());for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;string str("hello world");v.assign(str.begin(), str.end());  //有迭代器就可以使用for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;v.assign(++str.begin(), --str.end());for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;
}

find、insert、swap的用法

// std::find的源码
/*template <class InputIterator, class T>InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);The behavior of this function template is equivalent to:
template<class InputIterator, class T>
InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{while (first!=last) {if (*first==val) return first;++first;}return last;
}
*/void test_vector6()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.insert(v.begin(), 4);v.insert(v.begin()+2, 4);//vector<int>::iterator it = v.find(3);vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);if (it != v.end()){v.insert(it, 30);}for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;vector<int> v1;v1.push_back(10);v1.push_back(20);v1.push_back(30);//    专门为vector写的非成员函数，就是为了防止调用算法库中的swap(),哪个需要将交换的对象实例化，代价太大
//    std::swap (vector)   // 使用这个swap就相当于调用  v1.swap(v);//    template <class T, class Alloc>
//    void swap (vector<T,Alloc>& x, vector<T,Alloc>& y);v1.swap(v);   swap(v1, v);  // std::swap (vector)，对swap的重载
}

void test_vector7()
{vector<int> v;v.reserve(10);v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;// 设计理念：不动空间，不去缩容   空间换时间v.reserve(5);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;v.resize(3);cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;v.clear();cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;// 设计理念：时间换空间，一般缩容都是异地，代价不小，一般不要轻易使用v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);// 这个函数的功能就是v.shrink_to_fit();cout << v.size() << endl;cout << v.capacity() << endl;
}int main()
{try{test_vector4();}catch (const exception& e){cout << e.what() << endl;}//TestVectorExpand();return 0;
}// 增：push_back 不直接头插（需要挪动数据，效率低，建议少用）  偶尔头插,使用insert(v.begin(),val) 
// 删：pop_back 不直接头删（需要挪动数据，效率低，建议少用） 偶尔头删,使用erase(v.begin())
// 查：算法库的find
// 改：迭代器 + []

习题

只出现一次的数字

• 分析

// &(按位与)    都为1则按位与为1，有0，则按位与为0// & （按位与）
//00000000000000000000000000000011 - 3的补码（正数的原码，补码，反码相同）
//	//10000000000000000000000000000101 -  -5的原码
//	//11111111111111111111111111111010 -  -5的反码（符号位不变，其他位按位取反）
//	
//  //11111111111111111111111111111011 - -5的补码
//	//00000000000000000000000000000011 - 3的补码
//	//00000000000000000000000000000011 - &后的补码(放到内存中的都是补码);// |（按位或） 有1则按位或为1，都为0则按位或为0
//	00000000000000000000000000000011 - 3的补码（正数的原码，补码，反码相同）
//	10000000000000000000000000000101 -  -5的原码
//	11111111111111111111111111111010 -  -5的反码（符号位不变，其他位按位取反）
//	
//  11111111111111111111111111111011 - -5的补码
//	00000000000000000000000000000011 - 3的补码
//	11111111111111111111111111111011 - |（按位或） 后的补码(放到内存中的都是补码)；// ^（按位异或） 相同，则按位异或为0，相反则按位异或为1
//	00000000000000000000000000000011 - 3的补码（正数的原码，补码，反码相同）
//	10000000000000000000000000000101 -  -5的原码
//	11111111111111111111111111111010 -  -5的反码（符号位不变，其他位按位取反）
//	
//  11111111111111111111111111111011 - -5的补码
//	00000000000000000000000000000011 - 3的补码
//	11111111111111111111111111111000 - ^（按位异或）后的补码(放到内存中的都是补码)；// 任何数按位异或0，都等于它本身；  如 a^0 = a
// 任何数按位异或其本身，都等于0，  如 a^a = 0
// 3^3^5 = 5  
// 3^5^3 = 5   
//由以上可得异或操作符支持交换律

class Solution {
public:int singleNumber(vector<int>& nums) {int ret = 0;// 范围forfor(auto e : nums){// 数组中只有一个数据是单个，其余数据都是两两一组，且相等// 又因为a^0 == a// a^a == 0// a^b^c == a^c^b  按位异或 的复合交换律ret ^= e;}return ret;}
};

杨辉三角

class Solution {
public:vector<vector<int>> generate(int numRows){// 先创建一个二维数组的vector对象（存放的数据为int）vector<vector<int>> vv;// 确定vector的大小;// 使用resize可以对其初始化，如果不传参，会使用缺省参数vv.resize(numRows);// 像遍历二维数组一样，将相应的数值进行存储// vv.size()代表的就是二维数组的行数// 因为在vv中，一个元素的大小就是vector<int>的大小for(size_t i = 0; i < vv.size(); ++i){// 确定vector<int>的大小，并初始化// void resize (size_type n, value_type val = value_type());// 调整容器的大小，使其包含 n 个元素。 // 如果新的大小大于当前大小，则容器将增加到 n 个元素，并用可选的第二个参数 value 的值进行填充。vv[i].resize(i+1,0);// 边界的数值填充// 左边界就是vv[i][0]；  右边界是vv[i][vv[i].size() - 1]vv[i][0] = vv[i][vv[i].size() - 1] = 1;}// 杨辉三角一共有vv.size()行，每一行有vv[i].size()列for(size_t i = 0; i < vv.size(); ++i){for(size_t j = 0; j < vv[i].size(); ++j){// 如果值为1，为边界的值，不用处理// 如果值为0，这个值的大小等于左上方的值加上右上方的值if(vv[i][j] == 0){vv[i][j] = vv[i-1][j] + vv[i-1][j-1];}}}return vv;}
};

电话号码的字母组合

// 解题思路
class Solution {// 2~9所有数字对应的字符string _numStr[10] = {"", "", "abc", "def", "ghi", "jkl", "mno", "pqrs", "tuv", "wxyz"};public:void Combine(const string& digits, int i, vector<string>& vCombine, string combinestr) {// 当i等于digits.size()时，迭代完成// 将已经组合好的字符串combinestr尾插到vCombine中if(i == digits.size())   {vCombine.push_back(combinestr);return;}// 第一次迭代// digits[i]是字符的ASCLL值，因此需要减去字符'0'才可以拿到相应的数// num就是电话号码的第一个数字int num = digits[i] - '0';   // 将电话号码第一个数字对应的字符串存储到str中string str = _numStr[num];  // 遍历strfor(auto ch : str) {// 开始迭代// 经过for循环，会将str存储的所有字符串，都执行一次 Combine，层层递归，直到i == digits.size()为真结束Combine(digits, i+1, vCombine, combinestr + ch); }      }  // 题目给出的接口vector<string> letterCombinations(string digits){// 用来存储组合好的字符串vector<string> vCombine;// 如果没有输入字符，则返回一个空的vector<string>; // 特殊的,作单独处理if(digits.empty()){return vCombine;}// i为string digits的下标size_t i = 0;// str是用来存储组合起来的字符串的// 对应这个构造函数string();   这个构造的对象为空串string str;   // digit是题目给我们的数字，这些数字存放在字符串当中// i是字符串中，字符对应的下标Combine(digits, i, vCombine, str);return vCombine;}
};

2.vector深度剖析及模拟实现

vector的私有成员变量

iterator _start;          // 指向数组的起始位置
iterator _finish;         // _finish == _start + size();    指向数组的末尾（指向末尾元素的下一个元素）
iterator _endofstorage;   // _endofstorage == _start + capacity();  数组的容量，指向数组容量的末尾（末尾的下一个元素）

迭代器

typedef T* iterator;             
typedef const T* const_iterator; // 普通迭代器
iterator begin()
{return _start;
}iterator end()
{return _finish;
}// const迭代器
const_iterator begin() const
{return _start;
}const_iterator end() const
{return _finish;
}

operator[]重载

// 普通重载operator[]
T& operator[](size_t pos)
{assert(pos < size());return _start[pos];
}// const重载operator[]
const T& operator[](size_t pos) const
{assert(pos < size());return _start[pos];
}

默认构造函数

// 默认构造函数
vector()
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{}// n可以为负数（这种方法不建议）
// vector<int> v1(10, 1);     // 10为int类型，1为int类型
// vector<int> v1(10, 1) 匹配 vector(int n, const T& val = T())// size_t 不会有负数（建议使用这种构造方法）
// vector<char> v1(10, 'A');  // 10为int类型，'A'为char类型
// vector<char> v1(10, 'A') 匹配 vector(size_t n, const T& val = T())
// int会发生整型提升，提升为size_t类型
// 用n个val值来填充容器vector(int n, const T& val = T())
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{reserve(n);for (int i = 0; i < n; ++i){push_back(val);}
}vector(size_t n, const T& val = T())
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{reserve(n);for (size_t i = 0; i < n; ++i){push_back(val);}
}

拷贝构造函数

// 传统的拷贝构造的写法
// v2(v1)
/*
vector(const vector<T>& v)
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{reserve(v.capacity());for (const auto& e : v){push_back(e);}
}*/// 现代写法的拷贝构造
// v1(v2)
template <class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{// 用迭代器的方法将v2的数据，一个一个插入到v1中while (first != last){push_back(*first);++first;}
}// v1(v2)
vector(const vector<T>& v)
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{// 使用上述的现代写法的拷贝构造函数将v2的数据拷贝给tmpvector<T> tmp(v.begin(), v.end());   // 将v的数据拷贝到tmp// 交换tmp和v1的成员变量swap(tmp);
}void swap(vector<T>& v)
{std::swap(_start, v._start);std::swap(_finish, v._finish);std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
}

operator=

// v1 = v2
// 这里的vector<T> v 是v2的拷贝
vector<T>& operator=(vector<T> v)
{// v出了作用域就会被销毁// 交换v和v1swap(v);return *this;
}

reserve, 扩容

// 扩容
void reserve(size_t n)
{// 如果将要扩容的容量n大于原有的容量capacity()，那么就要进行扩容；但是如果将要扩容的容量n小于原有的容量capacity()，那么不进行处理（不会进行缩容）if (n > capacity()){// 此处必须将size()的返回值进行存储// 如果_start被改变，则size()的返回值也会被改变；（size()的返回值就是_start与_finsh两个指针之间元素的个数）size_t oldSize = size();// tmp是扩容后，新空间的地址T* tmp = new T[n];if (_start){// 将旧空间的数据按字节拷贝到新空间memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*oldSize); // 将原空间的数据拷贝到新空间delete[] _start;                        // 将原空间释放}// 更新成员变量_start = tmp;                 _finish = tmp + oldSize;    // 指针+整型 = 指针 （指针+1 就会跳过 T* 个字节的地址）_endofstorage = _start + n;}
}

resize()；调整数组的大小

// 设置数据个数的大小，并对扩容空间进行初始化初始化（使用val进行初始化）
void resize(size_t n, T val = T())
{// 如果n > capacity()，则需要先进行扩容if (n > capacity())    {reserve(n);}if (n > size()){// size()位置到n位置的数据进行初始化；也就是对n-size()个数据初始化// 即n-(_finish - _start) > 0while (_finish < _start + n)    {*_finish = val;++_finish;}}else{// 当n <= size()时，令 n == size()即可，也就是 n == _finish - _start_finish = _start + n;}
}

尾插，尾删

void push_back(const T& x)
{// 如果数组的大小与数组的容量相等，那么要插入，就需要进行扩容if (_finish == _endofstorage){size_t newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(newCapacity);}*_finish = x;++_finish;
}void pop_back()
{assert(!empty());--_finish;
}

insert；任意位置插入

// 迭代器失效 : 扩容引起，野指针问题
iterator insert(iterator pos, const T& val)
{// pos只是形参； this->_start; this->_finishassert(pos >= _start);assert(pos < _finish);// 扩容（容量满了，需要进行扩容）if (_finish == _endofstorage){// 记录起始位置和pos位置之间的长度size_t len = pos - _start;size_t newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(newCapacity);// 这里如果不更新pos就会导致野指针// 扩容之后，编译器可能会重新分配新的空间，pos还指向原来的空间（也就是野指针）// 扩容会导致pos迭代器失效，需要更新处理一下pos = _start + len;}// 挪动数据（将pos以及pos位置后的数据向后挪动一个位置）// _finish 指向数组最后一个元素的下一个位置// _finish - 1 指向数组的最后一个元素iterator end = _finish - 1;while (end >= pos)   {*(end + 1) = *end;--end;}*pos = val;++_finish;// 返回更新之后的pos指针，这里的pos指针是主函数的形参，必须返回更新主函数的pos实参return pos;
}

erase任意位置删除

iterator erase(iterator pos)
{assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);// 将pos位置后的所有数据向前挪动iterator begin = pos+1;while (begin < _finish){*(begin-1) = *(begin);++begin;}--_finish;// 返回更新之后的pos指针，这里的pos指针是主函数的形参，必须返回更新主函数的pos实参return pos;
}

3.vector的完整实现

// vector.h
#pragma once
namespace qwy
{template<class T>class vector{public:typedef T* iterator;             typedef const T* const_iterator; // 普通迭代器iterator begin(){return _start;}iterator end(){return _finish;}// const迭代器const_iterator begin() const{return _start;}const_iterator end() const{return _finish;}// 普通重载operator[]T& operator[](size_t pos){assert(pos < size());return _start[pos];}// const重载operator[]const T& operator[](size_t pos) const{assert(pos < size());return _start[pos];}// 默认构造函数vector():_start(nullptr), _finish(nullptr), _endofstorage(nullptr){}// n可以为负数（这种方法不建议）// vector<int> v1(10, 1);     // 10为int类型，1为int类型// vector<int> v1(10, 1) 匹配 vector(int n, const T& val = T())// size_t 不会有负数（建议使用这种构造方法）// vector<char> v1(10, 'A');  // 10为int类型，'A'为char类型// vector<char> v1(10, 'A') 匹配 vector(size_t n, const T& val = T())// int会发生整型提升，提升为size_t类型// 用n个val值来填充容器vector(int n, const T& val = T()):_start(nullptr), _finish(nullptr), _endofstorage(nullptr){reserve(n);for (int i = 0; i < n; ++i){push_back(val);}}vector(size_t n, const T& val = T()):_start(nullptr), _finish(nullptr), _endofstorage(nullptr){reserve(n);for (size_t i = 0; i < n; ++i){push_back(val);}}// 传统的拷贝构造的写法// v2(v1)/*vector(const vector<T>& v):_start(nullptr), _finish(nullptr), _endofstorage(nullptr){reserve(v.capacity());for (const auto& e : v){push_back(e);}}*/// 现代写法的拷贝构造// v1(v2)template <class InputIterator>vector(InputIterator first, InputIterator last):_start(nullptr), _finish(nullptr), _endofstorage(nullptr){// 用迭代器的方法将v2的数据，一个一个插入到v1中while (first != last){push_back(*first);++first;}}vector(const vector<T>& v):_start(nullptr), _finish(nullptr), _endofstorage(nullptr){vector<T> tmp(v.begin(), v.end());   // 将v的数据拷贝到tmpswap(tmp);}// v1 = v2// v1 = v1;  // 极少数情况，能保证正确性，所以这里就这样写没什么问题vector<T>& operator=(vector<T> v){swap(v);return *this;}// 析构函数~vector(){delete[] _start;_start = _finish = _endofstorage = nullptr;}// 扩容void reserve(size_t n){if (n > capacity()){// 此处必须将size()的返回值进行存储// 如果_start被改变，则size()的返回值也会被改变；（size()的返回值为_start与_finsh的差值）size_t oldSize = size();T* tmp = new T[n];if (_start){memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*oldSize); // 将原空间的数据拷贝到新空间delete[] _start;                        // 将原空间释放}_start = tmp;                 _finish = tmp + oldSize;_endofstorage = _start + n;}}// 设置数据个数的大小，并对其初始化void resize(size_t n, T val = T()){if (n > capacity())    // 如果n > capacity()，则需要先进行扩容{reserve(n);}if (n > size()){// size()位置到n位置的数据进行初始化；也就是对n-size()个数据初始化// 即n-(_finish - _start) > 0while (_finish < _start + n)    {*_finish = val;++_finish;}}else{// 当n <= size()时，令 n == size()即可，也就是 n == _finish - _start_finish = _start + n;}}bool empty() const{return _finish == _start;}size_t size() const{return _finish - _start;}size_t capacity() const{// 指针-指针 = 两个指针之间元素的个数return _endofstorage - _start;}void push_back(const T& x){if (_finish == _endofstorage){size_t newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(newCapacity);}*_finish = x;++_finish;}void pop_back(){assert(!empty());--_finish;}// 迭代器失效 : 扩容引起，野指针问题iterator insert(iterator pos, const T& val){// pos只是形参； this->_start; this->_finishassert(pos >= _start);assert(pos < _finish);// 扩容if (_finish == _endofstorage){size_t len = pos - _start;size_t newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(newCapacity);// 扩容之后，编译器可能会重新分配新的空间，pos还指向原来的空间（也就是野指针）// 扩容会导致pos迭代器失效，需要更新处理一下pos = _start + len;}// 挪动数据iterator end = _finish - 1;while (end >= pos)   {*(end + 1) = *end;--end;}*pos = val;++_finish;return pos;}iterator erase(iterator pos){assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);iterator begin = pos+1;while (begin < _finish){*(begin-1) = *(begin);++begin;}--_finish;return pos;}void swap(vector<T>& v){std::swap(_start, v._start);std::swap(_finish, v._finish);std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);}void clear(){_finish = _start;}private:iterator _start;        iterator _finish;         // _finish == _start + size()iterator _endofstorage;   // _endofstorage == _start + capacity()};void test_vector1(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i){cout << v[i] << " ";}cout << endl;vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;v.pop_back();v.pop_back();v.pop_back();v.pop_back();v.pop_back();for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}void test_vector2(){vector<int> v;v.resize(10, -1);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;v.resize(5);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}void test_vector3(){vector<int> v;//v.reserve(10);v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i){cout << v[i] << " ";}cout << endl;v.insert(v.begin(), 0);for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;// 算法库中的find// template <class InputIterator, class T>// InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);if (it != v.end()){v.insert(it, 30);}for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}void test_vector4(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);// 算法库中的findvector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);if (it != v.end()){v.insert(it, 30);}// insert以后 it还能否继续使用 -- 不能，可能迭代器失效（野指针）// insert以后，实参it并不会发生改变，但是形参pos会发生改变；（形参改变并不会影响实参）// (*it)++;// *it *= 100;for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}// 算法库实现的测试--> 最后发现程序崩溃了// 这是由于v.erase(it)调用之后， it就失效了；因此我们需要去更新it（即it = v.erase(it)）void test_vector5(){std::vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);// it失效还是不失效？(这里一定会失效，具体原因详细看erase的模拟实现)std::vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);if (it != v.end()){v.erase(it);}// 读 (在vs下会失效)cout << *it << endl;// 写 (在vs下会失效)(*it)++;for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}// 算法库中实现的erase()的测试 //void test_vector6()//{//	// 要求删除所有偶数//	std::vector<int> v;//	v.push_back(1);//	v.push_back(2);//	v.push_back(2);//	v.push_back(3);//	v.push_back(4);//	std::vector<int>::iterator it = v.begin();//	while (it != v.end())//	{//		if (*it % 2 == 0)//		{//			it = v.erase(it);//		}//		else//		{//			++it;//		}//	}//	for (auto e : v)//	{//		cout << e << " ";//	}//	cout << endl;//}// 我们自己实现的erase()的测试void test_vector6(){// 要求删除所有偶数vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);//v.push_back(5);vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){if (*it % 2 == 0){// 这里更新it指针，那么pos就不会失效// erase(iterator pos)it = v.erase(it);}else{++it;}		}for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}// 测试拷贝构造void test_vector7(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);vector<int> v1(v);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;vector<int> v2;v2.push_back(10);v2.push_back(20);v1 = v2;for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;v1 = v1;for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;}void test_vector8(){std::string str("hello");vector<int> v(str.begin(), str.end());for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;//vector<int> v1(v.begin(), v.end());vector<int> v1(10, 1);//vector<char> v1(10, 'A');for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;}// 测试杨辉三角// 杨辉三角的实现程序class Solution {public:vector<vector<int>> generate(int numRows) {vector<vector<int>> vv;vv.resize(numRows);for (size_t i = 0; i < vv.size(); ++i){vv[i].resize(i + 1, 0);vv[i][0] = vv[i][vv[i].size() - 1] = 1;}for (size_t i = 0; i < vv.size(); ++i){for (size_t j = 0; j < vv[i].size(); ++j){if (vv[i][j] == 0){vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];}}}return vv;}};// 需要注意的问题如：void test_vector9()void test_vector10(){vector<string>	v;v.push_back("1111111111111111111111111111");v.push_back("1111111111111111111111111111");v.push_back("1111111111111111111111111111");v.push_back("1111111111111111111111111111");v.push_back("1111111111111111111111111111");for (auto& e : v){cout << e << " ";}cout << endl;}// 测试杨辉三角void test_vector9(){// 内部运行原理// vv的类型是vector<vector<int>>   给vv中插入5个v，v的类型是vector<int>// v中开辟5个空间，每个空间初始化为1// 根据我们写的底层原理，插入第5个数据的时候，程序会进行扩容// 扩容时会调用reserve()函数，如果reserve()函数中使用memcopy()来拷贝原空间的数据到扩容的新空间，但是这个新空间是vv的新空间，vv中的v指向的还是原来的空间，并没有给v开辟新空间，并将v的数据拷贝到新空间（v的指针：_start,_finish,_endofstorage是在vv中）// 拷贝数据之后，就会将v指向的原空间释放，但是没有给v开辟新空间，并将将数据拷贝// 解决方案：// 将memcopy()函数拷贝，替换为// for (size_t i = 0; i < oldSize; ++i)// {//  	tmp[i] = _start[i]; // 对应 vector<T>& operator=(vector<T> v)// }// 这样就可以将v的数据拷贝到新空间，原空间被释放，并不会对现在的v指向的空间有影响vector<vector<int>> vv;vector<int> v(5, 1);vv.push_back(v);vv.push_back(v);vv.push_back(v);vv.push_back(v);vv.push_back(v);for (size_t i = 0; i < vv.size(); ++i){for (size_t j = 0; j < vv[i].size(); ++j){cout << vv[i][j] << " ";}cout << endl;}cout << endl;}
}// test.cpp
int main()
{try{bit::test_vector9();}catch (const exception& e){cout << e.what() << endl;}return 0;
}

测试杨辉三角(使用自己的vector)

// 测试杨辉三角（下面的代码，使用我自己的vector容器会报错，具体原因如下，改进方式如下）void test_vector9(){// 内部运行原理// vv的类型是vector<vector<int>>   给vv中插入5个v，v的类型是vector<int>// v中开辟5个空间，每个空间初始化为1// 根据我们写的底层原理，插入第5个数据的时候，程序会进行扩容// 扩容时会调用reserve()函数，如果reserve()函数中使用memcopy()来拷贝原空间的数据到扩容的新空间，但是这个新空间是vv的新空间，vv中的v指向的还是原来的空间，并没有给v开辟新空间，并将v的数据拷贝到新空间（v的指针：_start,_finish,_endofstorage是在vv中）// 拷贝数据之后，就会将v指向的原空间释放，但是没有给v开辟新空间，并将将数据拷贝// 解决方案：// 将memcopy()函数拷贝，替换为// for (size_t i = 0; i < oldSize; ++i)// {//  	tmp[i] = _start[i]; // 对应 vector<T>& operator=(vector<T> v)// }// 这样就可以将v的数据拷贝到新空间，原空间被释放，并不会对现在的v指向的空间有影响vector<vector<int>> vv;vector<int> v(5, 1);vv.push_back(v);vv.push_back(v);vv.push_back(v);vv.push_back(v);vv.push_back(v);for (size_t i = 0; i < vv.size(); ++i){for (size_t j = 0; j < vv[i].size(); ++j){cout << vv[i][j] << " ";}cout << endl;}cout << endl;}