前言
C++引入了面向对象的思想，相比于C语言，一个类能更好地对一些数据结构进行管理和操作。
在C语言中，我们使用定长数组和malloc出来的动态数组来维护一段连续的相同类型数据的集合
在C++中，基于面向对象的思想，用来管理空间上连续的同类型数据集合的类便应运而生，从本质上讲，vector类就是一个被封装了的大小可变数组的序列容器
目录
1.vector的简介
2.vector的常见接口及模拟实现
2.1 vector类对象的常见构造
2.2 vector类对象的容量操作
2.3 vector类对象获取元素和迭代器的接口
2.4 vector类对象修改元素接口3.如何熟悉接口——刷题
4.vector的迭代器失效问题
5.二维动态数组
6.还想说的话
1.vector的简介
我们学习STL时，文档是我们的利器，学会查文档会让学习事半功倍，以下是两个C++文档网站：- 官网： www.cppreference.com
- 常用网站（更新至C++11）： www.cplusplus.com
vector的文档介绍：
- vector是表示可变大小数组的序列容器。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， 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。
STL作为泛型编程的典范，我们的vector类自然就是一个类模板
模板参数T很显然，就是我们想要在这个动态数组中插入的元素的类型，可以是int, char等内置类型数据，也可以是string, vector等自定义类型数据
再来看一下vector类的成员变量，我们知道，string使用：
来维护动态开辟的空间以及字符串的属性
当然，vector完全可以套用以上三个变量，不过，我们这次使用三个指针来对于vector进行维护，能够达到同样的目的：
所以类比一下：
2.vector的常见接口及模拟实现
2.1 string类对象的常见构造
| 函数名 | 功能 |
|---|---|
| vector() | 无参构造 |
| vector(int n, const T& x = T()) | 构造并初始化n个x（x的缺省值为0） |
| template <class InputInerator> vector(InputInerator first, InputInerator last) | 使用迭代器进行初始化构造 |
| vector(const vector&v) | 拷贝构造函数 |
| ~vector() | 析构函数 |
| operator= | 赋值重载，将一个vector对象赋值给另一个vector对象 |
多种构造函数的使用：
值得一提的是，由于vector的迭代器是T的指针，所以指针是vector天然的迭代器，所以我们可以用数组的前后指针作为迭代器左右区间初始化vector
接口的模拟实现：
- 构造函数
- 拷贝构造
- 析构函数
- 赋值重载
2.2 vector类对象的容量操作
| 接口名称 | 接口作用 |
|---|---|
| size() | 返回数组中元素个数 |
| capacity() | 返回当前分配给数组的空间大小 |
| empty() | 判断数组是否为空数组 |
| reserve(n) | 重置分配给数组空间的大小，为数组预留空间 |
| resize(n, x) | 重置数组元素，将数组元素的个数该成n个，多出的空间用x填充 |
注意：
- 对于数组的增容，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
- reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
- resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。
接口的模拟实现：
- size()
- capacity()
- empty()
- reserve(n)
- resize(n, x)
2.3 vector类对象获取元素和迭代器的接口
| 接口名称 | 接口作用 |
|---|---|
| operator[ ] | 返回pos位置的元素 |
| begin() | 返回第一个有效元素的迭代器 |
| end() | 返回最后一个元素下一个位置的迭代器 |
接口的模拟实现：
- operator[]
- begin() 和 end()
2.4 string类对象修改元素接口
| 接口名称 | 接口作用 |
|---|---|
| iterator insert(iterator pos, const T& x | 在地址为pos的位置插入1个元素 |
| push_back() | 尾插1个元素 |
| erase() | 删除元素 |
| pop_back() | 尾删一个元素 |
| clear() | 清除所有元素并将size置为0 |
| swap() | 交换两个类对象 |
接口的模拟实现：
- insert()
- push_back()
- erase()
- pop_back()
- clear()
- swap()
3.如何熟悉接口——刷题
刷题必是初学者掌握STL的最佳方法。以题代学，事半功倍。奉上若干vector的习题牛客网：
- 数组中出现次数超过一半的数字 (3种做法)
- 连续子数组的最大和 (dp动态规划)
leetcode：
- 只出现一次的数字
- 杨辉三角
- 删除有序数组种的重复项
- 只出现一次的数字 II
- 只出现一次的数字 III
- 电话号码的组合 (深度优先搜索)
4.vector的迭代器失效问题
迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T*因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而去使用一块已经被释放的空间，造成的后果是如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃
迭代器失效有两种表现：
- 非法访问被释放的内存
- 迭代器的意义变了
对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：
- 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等
- 指定位置元素的删除操作–erase
erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素会往前搬移，没有导致底层空间的改变，理论上讲迭代器不应该会失效
但是，如果pos刚好是最后一个元素，删完之后pos刚好是end的位置，而end位置是没有元素的，那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素时，vs就认为该位置迭代器失效了。
下面代码的功能是删除数组中的偶数，其中代码一存在迭代器失效的问题，代码二则正确
❗❗❗❗❗迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值❗❗❗❗❗
代码一
代码2
5.二维动态数组
想要构建一个二维动态数组，其实和之前学过的二维数组的思想是一样的：把每一行都看作是一个一维数组就行
假设我们去构造一个5×5的二维数组并将所有元素赋值为1
- 站在二维数组角度，创造出5个行，也就是5个一维数组
- 站在一维数组角度，每一行给5个1
6.还想说的话
模拟实现stl是个无聊、耗时的过程，但是能够帮助我们很深刻地理解
指针、数据结构、面向对象编程以及逻辑思维能力、代码能力《 STL源码剖析》------侯捷，打算读一读
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