详解C++数据结构向量和数组

向量

#include，是一个预处理器指令，它告诉编译器包含后面的任何库。在我们的例子中，这是标准vector库。

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  1. #include 
    2.

创建向量的语法如下所示：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. std::vector name;
    2.

比如要定义一个int的向量calories_today：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. std::vector calories_today;
    2.

尖括号内是向量的数据类型。尖括号之后是向量的名称。

注意：vector 的类型(即里面存放的是什么数据类型)在声明后是不能改变的。

初始化向量

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. std::vector some_vector = {0.25, 0.50, 0.75, 1.00};
    2.

现在我们有了一个向量，我们如何访问单个元素?这就是索引发挥作用的地方。

向量是 0 索引的，这意味着第一个元素的索引为 0，第二个索引为 1，依此类推vector[index]在向量名称和内部元素的索引号之后，使用带方括号的表示法。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. int main()
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.     std::vector some_vector = {0.25, 0.50, 0.75, 1.00};
    7. 
  
  
  
  
  7.     std::cout << some_vector[0] << "\n";
    8. 
  
  
  
  
  8.     std::cout << some_vector[1] << "\n";
    9. 
  
  
  
  
  9.     std::cout << some_vector[2] << "\n";
    10. 
  
  
  
  
  10.     std::cout << some_vector[3] << "\n";
    11. 
  
  
  
  
  11. }
    12. 
  
  
  
  
  12. 
  
  
  
  
  13. 0.25
    14. 
  
  
  
  
  14. 0.5
    15. 
  
  
  
  
  15. 0.75
    16. 
  
  
  
  
  16. 1
    17.

添加和删除元素

要将新元素添加到向量的末尾，我们可以使用该.push_back()函数。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. int main()
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.     std::vector some_vector = {0.25, 0.50, 0.75, 1.00};
    7. 
  
  
  
  
  7.     some_vector.push_back(2);
    8. 
  
  
  
  
  8.     std::cout << some_vector[4] << "\n";
    9. 
  
  
  
  
  9. }
    10.

还可以使用.pop_back().从向量的“后面”删除元素。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. some_vector.pop_back();
    2.

向量的大小

不仅存储元素;它还存储向量的大小：

.size()函数返回向量中的元素数

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. int main()
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.     std::vector some_vector = {5,7,9,4,6,8};
    7. 
  
  
  
  
  7.     std::cout << some_vector.size() << "\n";
    8. 
  
  
  
  
  8. }
    9.

向量操作

我们可以使用for循环，可以更改向量中的每个值

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. int main()
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.     std::vector vector = {5, 7, 9, 4, 6, 8};
    7. 
  
  
  
  
  7.     for (int i = 0; i < vector.size(); i++)
    8. 
  
  
  
  
  8.     {
    9. 
  
  
  
  
  9.         vector[i] = vector[i] + 10;
    10. 
  
  
  
  
  10.         std::cout << vector[i]  << "\n";
    11. 
  
  
  
  
  11.     }
    12. 
  
  
  
  
  12. }
    13. 
  
  
  
  
  13. 
  
  
  
  
  14. 15
    15. 
  
  
  
  
  15. 17
    16. 
  
  
  
  
  16. 19
    17. 
  
  
  
  
  17. 14
    18. 
  
  
  
  
  18. 16
    19. 
  
  
  
  
  19. 18
    20.

编写一个程序来计算向量中偶数之和与奇数之积。

假设我们有一个向量是{2, 4, 3, 6, 1, 9}。

然后程序应该输出

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Sum of even numbers is 12
    2. 
  
  
  
  
  2. Product of odd numbers is 27
    3.

具体代码如下

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. int main()
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.     int total_even = 0;
    7. 
  
  
  
  
  7.     int product_odd = 1;
    8. 
  
  
  
  
  8. 
  
  
  
  
  9.     std::vector vector = {2, 4, 3, 6, 1, 9};
    10. 
  
  
  
  
  10.     for (int i = 0; i < vector.size(); i++)
    11. 
  
  
  
  
  11.     {
    12. 
  
  
  
  
  12.         if (vector[i] % 2 == 0){
    13. 
  
  
  
  
  13.            total_even = vector[i] + total_even;
    14. 
  
  
  
  
  14.         }else{
    15. 
  
  
  
  
  15.            product_odd = vector[i] * product_odd;
    16. 
  
  
  
  
  16.         }
    17. 
  
  
  
  
  17.     }
    18. 
  
  
  
  
  18.     std::cout << "Sum of even: " << total_even << "\n";
    19. 
  
  
  
  
  19.     std::cout << "Product of odd: " << product_odd;
    20. 
  
  
  
  
  20. }
    21.

数组

数组用于在单个变量中存储多个值，而不是为每个值声明单独的变量。

要声明数组，请定义变量类型，指定数组的名称，后跟方括号 并指定它应存储的元素数：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. int score[4];
    2.

我们现在已经声明了一个包含四个int数组的变量。要向其中插入值，在大括号内，我们可以使用将值放在逗号分隔的列表中，

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. int score[4] = {1,2,3,4}
    2.

下面是数组具体的定义和取值的方式

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. using  namespace std;
    3. 
  
  
  
  
  3. int main() {
    4. 
  
  
  
  
  4. 
  
  
  
  
  5.  //定义方式1
    6. 
  
  
  
  
  6.  //数据类型 数组名[元素个数];
    7. 
  
  
  
  
  7.  int score[10];
    8. 
  
  
  
  
  8. 
  
  
  
  
  9.  //利用下标赋值
    10. 
  
  
  
  
  10.  score[0] = 100;
    11. 
  
  
  
  
  11.  score[1] = 99;
    12. 
  
  
  
  
  12.  score[2] = 85;
    13. 
  
  
  
  
  13. 
  
  
  
  
  14.  //利用下标输出
    15. 
  
  
  
  
  15.  cout << score[0] << endl;
    16. 
  
  
  
  
  16.  cout << score[1] << endl;
    17. 
  
  
  
  
  17.  cout << score[2] << endl;
    18. 
  
  
  
  
  18. 
  
  
  
  
  19. 
  
  
  
  
  20.  //第二种定义方式
    21. 
  
  
  
  
  21.  //数据类型 数组名[元素个数] =  {值1，值2 ，值3 ...};
    22. 
  
  
  
  
  22.  //如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全
    23. 
  
  
  
  
  23.  int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
    24. 
  
  
  
  
  24.  
    25. 
  
  
  
  
  25.  //逐个输出
    26. 
  
  
  
  
  26.  //cout << score2[0] << endl;
    27. 
  
  
  
  
  27.  //cout << score2[1] << endl;
    28. 
  
  
  
  
  28. 
  
  
  
  
  29.  //一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出
    30. 
  
  
  
  
  30.  for (int i = 0; i < 10; i++)
    31. 
  
  
  
  
  31.  {
    32. 
  
  
  
  
  32.   cout << score2[i] << endl;
    33. 
  
  
  
  
  33.  }
    34. 
  
  
  
  
  34. 
  
  
  
  
  35.  //定义方式3
    36. 
  
  
  
  
  36.  //数据类型 数组名[] =  {值1，值2 ，值3 ...};
    37. 
  
  
  
  
  37.  int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
    38. 
  
  
  
  
  38.  for (int i = 0; i < 10; i++)
    39. 
  
  
  
  
  39.  {
    40. 
  
  
  
  
  40.   cout << score3[i] << endl;
    41. 
  
  
  
  
  41.  }
    42. 
  
  
  
  
  42. 
  
  
  
  
  43. }
    44.

假设我们有一个数组是{ 4,2,8,0,5,7,1,3,9 }。编写一个程序来实现冒泡排序。

具体代码如下

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. using namespace std;
    3. 
  
  
  
  
  3. int main() {
    4. 
  
  
  
  
  4. 
  
  
  
  
  5.  int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };
    6. 
  
  
  
  
  6. 
  
  
  
  
  7.  for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
    8. 
  
  
  
  
  8.  {
    9. 
  
  
  
  
  9.   for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
    10. 
  
  
  
  
  10.   {
    11. 
  
  
  
  
  11.    if (arr[j] > arr[j + 1])
    12. 
  
  
  
  
  12.    {
    13. 
  
  
  
  
  13.     int temp = arr[j];
    14. 
  
  
  
  
  14.     arr[j] = arr[j + 1];
    15. 
  
  
  
  
  15.     arr[j + 1] = temp;
    16. 
  
  
  
  
  16.    }
    17. 
  
  
  
  
  17.   }
    18. 
  
  
  
  
  18.  }
    19. 
  
  
  
  
  19. 
  
  
  
  
  20.  for (int i = 0; i < 9; i++)
    21. 
  
  
  
  
  21.  {
    22. 
  
  
  
  
  22.   cout << arr[i] << endl;
    23. 
  
  
  
  
  23.  }
    24. 
  
  
  
  
  24.     
    25. 
  
  
  
  
  25. 
  
  
  
  
  26. }
    27.

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