Вектор — это последовательность элементов, к которым можно обращаться по индексу. Например, рассмотрим объект типа
vector
с именем
v
.
Иначе говоря, индекс первого элемента равен 0, индекс второго элемента — 1 и т.д. Мы ссылаемся на элемент, указывая имя вектора и индекс элемента в квадратных скобках, так что значение
v[0]
равно
5
, значение
v[1]
равно
7
и т.д. Индексы вектора всегда начинаются с нуля и увеличиваются на единицу. Это вам должно быть знакомым: вектор из стандартной библиотеки С++ — это просто новый вариант старой и хорошо известной идеи. Я нарисовал вектор так, как показано на рисунке, чтобы подчеркнуть, что вектор “знает свой размер”, т.е. всегда хранит его в одной из ячеек.
Такой вектор можно создать, например, так:
vector<int> v(6); // вектор из 6 целых чисел
v[0] = 5;
v[1] = 7;
v[2] = 9;
v[3] = 4;
v[4] = 6;
v[5] = 8;
Как видим, для того чтобы создать вектор, необходимо указать тип его элементов и их начальные значения. Тип элементов вектора указывается после слова
vector
в угловых скобках (
<>
). Здесь использован тип
<int>
, а количество элементов указано после имени в круглых скобках (
(6)
). Рассмотрим еще один пример.
vector<string> philosopher(4); // вектор из 4 строк
philosopher [0] = "Kant";
philosopher [1] = "Plato";
philosopher [2] = "Hume";
philosopher [3] = "Kierkegaard";
Естественно, в векторе можно хранить элементы только одного типа.
philosopher[2] = 99; // ошибка: попытка присвоить целое число строке
v[2] = "Hume"; // ошибка: попытка присвоить строку целому числу
Когда мы объявляем объект типа
vector
с заданным размером, его элементы принимают значения, заданные по умолчанию для указанного типа. Рассмотрим пример.
vector<int> v(6); // вектор из 6 целых чисел инициализируется нулями
vector<string> philosopher(4); // вектор из 4 строк инициализируется
// значениями ""
Если вам не подходят значения, заданные по умолчанию, можете указать другие. Рассмотрим пример.
vector<double> vd(1000,–1.2); // вектор из 1000 действительных
// чисел, инициализированных как –1.2
Пожалуйста, обратите внимание на то, что мы не можем просто сослаться на несуществующий элемент вектора.
vd[20000] = 4.7; // ошибка во время выполнения программы
Ошибки, возникающие во время выполнения программы, и работа с индексами описаны в следующей главе.
4.6.1. Увеличение вектора
Часто мы начинаем работу с пустым вектором и увеличиваем его размер по мере считывания или вычисления данных. Для этого используется функция
push_back
, добавляющая в вектор новый элемент. Новый элемент становится последним элементом вектора. Рассмотрим пример.
vector<double> v; // начинаем
с пустого вектора,
// т.е. объект v не содержит ни одного элемента
v.push_back(2.7); // добавляем в конец вектора v элемент
// со значением 2.7
// теперь вектор v содержит один элемент
// и v[0]==2.7
v.push_back(5.6); // добавляем в конец вектора v элемент
// со значением 5.6
// теперь вектор v содержит два элемента
// и v[1]==5.6
v.push_back(7.9); // добавляем в конец вектора v элемент
// со значением 7.9
// теперь вектор v содержит три элемента
// и v[2]==7.9
Обратите внимание на синтаксис вызова функции
push_back
. Он называется вызовом функции-члена; функция
push_back
является функцией-членом объекта типа
vector
, и поэтому для ее вызова используется особая форма вызова.
вызов функции-члена:
имя_объекта.имя_функции_члена(список_аргументов)
Размер вектора можно определить, вызвав другую функцию-член объекта типа
vector: size
. В начальный момент значение
v.size
равно 0, а после третьего вызова функции
push_back
значение
v.size
равно
3
. Зная размер вектора, легко выполнить цикл по всем элементам вектора. Рассмотрим пример.
for(int i=0; i<v.size; ++i)
cout << "v[" << i << "]==" << v[i] << '\n';
Этот цикл выводит на экран следующие строки:
v[0]==2.7
v[1]==5.6
v[2]==7.9
Если вы имеете опыт программирования, то можете заметить, что тип
vector
похож на массив в языке С и других языках. Однако вам нет необходимости заранее указывать размер (длину) вектора, и вы можете добавлять в него элементы по мере необходимости. В дальнейшем мы убедимся, что тип
vector
из стандартной библиотеки С++ обладает и другими полезными свойствами.
4.6.2. Числовой пример
Рассмотрим более реалистичный пример. Часто нам требуется считать коллекцию данных в программу и что-то с ними сделать. Это “что-то” может означать построение графика, вычисление среднего и медианы, сортировку, смешивание с другими данными, поиск интересующих нас значений, сравнение с другими данными и т.п. Перечислять операции с данными можно бесконечно, но сначала данные необходимо считать в память компьютера. Рассмотрим основной способ ввода неизвестного — возможно, большого — объема данных. В качестве конкретного примера попробуем считать числа с плавающей точкой, представляющие собой значения температуры.