STL之vector的学习2（代码实现）（修改版1）

《数据结构与算法分析》的代码！！！！

PS：因为书本没有给clear、erase函数的实现，我也只好自己弄了个clear函数，不过erase函数不知道怎样才能弄好，迟点在改善。

vector的实质也是数组，但是它的容量能动态变大，避免了溢出!!!

PS：加了两条习题的内容。

3.7 修改Vector类，添加索引时的边界检测功能。

3.8 给Vector类添加insert和erase。

 

还有一题未完成，是将迭代器定义为一个类，来提供严格的迭代器检验。这条题目才是真正的考验·····迟点准备做·····

 

#include<iostream>
using namespace std;

template <typename Object>
class Vector
{
public:
    enum { SPARE_CAPACITY = 16 };                       //设置vector没有元素的时候容量为多少。
    explicit Vector( int initSize = 0 ) : theSize( initSize ), theCapacity ( initSize + SPARE_CAPACITY )
    {
        objects = new Object[ theCapacity ];
    }                                                   //构造函数。
    Vector ( const Vector & rhs) : objects ( NULL )
    {
        operator=( rhs );
    }                                                   //复制构造函数。（实质为调用=操作符重载）。
    ~Vector( )
    {
        delete [ ] objects;
    }                                                   //析构函数。

    const Vector &operator= ( const Vector & rhs)
    {
        if( this != &rhs)
        {
            delete [ ] objects;
            theSize = rhs.size( );
            theCapacity = rhs.capacity( );

            objects = new Object [ capacity( ) ];
            for(int k = 0; k < size( ); k++)
                objects[ k ] = rhs.objects[ k ];
        }
        return *this;
    }                                                   /*=操作符重载，注意要先判断两个对象是否相等。这个非常重要。自我复制常常被错误的应用
                                                          赋值总是用新值取代目标对象的旧值。如果原对象和目标对象是同一个，而我们又奉行“先释放旧值
                                                          再复制”的规则，那么可能还没实现复制之前就把原对象销毁。*/

    void resize( int newSize )
    {
        if( newSize > theCapacity )
            reserve( newSize * 2 + 1 );
        theSize = newSize;
    }                                                   //重新设置vector的大小（与容量比较，因为只有大于容量，容量才要变得更大）。

    void reserve( int newCapacity )
    {
        if( newCapacity < theCapacity )
            return;

        Object *oldArry = objects;

        objects = new Object[ newCapacity ];
        for( int k = 0; k < theSize; ++k)
            objects[ k ] = oldArry [ k ];
        theCapacity = newCapacity;
        delete [ ] oldArry;
    }                                                    //重新设置vector的容量。

    Object & operator[] ( int index )
    {
        if( index >= 0 && index < size( ) )
            return objects[ index ];
        else
            cerr << "你要查找的下标超出边界！" << endl;
    }
    const Object & operator[] ( int index ) const
    {
        if( index >= 0 && index < size( ) )
            return objects[ index ];
        else
            cerr << "你要查找的下标超出边界！" << endl;
    }                                                    //[]操作符的重载。

    bool empty( ) const
    {
        return size( ) == 0;
    }                                                   //判断是否没有元素。
    int size( ) const
    {
        return theSize;
    }                                                   //返回元素的数目。
    int capacity( ) const
    {
        return theCapacity;
    }                                                   //返回容量的大小。

    void push_back( const Object & x )
    {
        if( theSize == theCapacity )
            reserve( 2 * theCapacity + 1 );
        objects[ theSize++ ] = x;
    }                                                   //push_back的定义，后插入。


    void pop_back( )
    {
        theSize--;
    }
    //删除最后一个元素。
    void clear( )
    {
        delete [ ] objects;
        theSize = 0;
    }                                                   //删除所有元素

    const Object & back ( ) const
    {
        return objects[ theSize - 1 ];
    }                                                   //返回最后一个元素。

    typedef Object * iterator;
    typedef const Object * const_iterator;              //迭代器！！！

    iterator begin( )
    {
        return &objects[ 0 ];
    }
    const_iterator begin( ) const
    {
        return &objects[ 0 ];
    }
    iterator end( )
    {
        return &objects[ size( ) ];
    }
    const_iterator end( ) const
    {
        return &objects[ size( ) ];
    }
    //begin和end迭代器。

133     iterator insert( iterator p, const Object & x )
134     {
135         int i;
136         Object * oldArry = objects;
137         theSize++;
138         if( theCapacity <= theSize )
139         {
140             theCapacity = 2 * theSize + 1;
141         }
142 
143         objects = new Object[ theCapacity ];
144 
145         for( i = 0; i < size( ); ++i )
146         {
147             if( oldArry[ i ] == *p )
148             {
149                 break;
150             }
151             objects[ i ] = oldArry[ i ];
152         }
153 
154         objects[ i ] = x;
155 
156         for( int j = i + 1; j < size( ); ++j )
157         {
158             objects[ j ] = oldArry[ j -1 ];
159         }
160 
161         delete [ ] oldArry;
162         return  & objects[ i ];
163     }
164                                                         //插入函数。在迭代器p，前插入值为x的新元素。
165     iterator erase( iterator p )
166     {
167         int i;
168         for( i = 0; i < size(); ++i )
169         {
170             if( objects[ i ] == *p )
171             break;
172         }
173 
174         for(int k = i; k < size() - 1; ++k )
175         {
176             objects[ k ] = objects[ k + 1 ];
177         }
178 
179         theSize--;
180         return & objects[ i ];
181     }
182                                                         //删除函数。删除迭代器p指向的元素，返回被删除元素后面的元素。
private:
    int theSize;                                        //元素的数目
    int theCapacity;                                    //容量的大小
    Object * objects;                                   //对象的指针。数
};

int main( )
{
    Vector<int> v1;
    int newsize, newcapacity;
    if( v1.empty() )
        cout << "vector里面没有元素！" << endl;
    else
        cout << "vector里面有元素！" << endl;

    int n, m;
    cout << "输入你想输入元素的数目！" << endl;
    cout << "可以尝试一下n大于16。（因为设置了vector的默认容量为16）（大于vector的最大容量时，vector的最大容量会自动变大！）" << endl;
    cin >> n;
        for(int i = 0; i < n; ++i)
    {
        cin >> m;
        v1.push_back( m );
        cout << "vector的size（里面有多少的元素）：" << endl;
        cout << v1.size() << endl;
        cout << "vector的实际大小（最多能装多少元素）：" << endl;
        cout << v1.capacity() << endl;
    }
    cout << endl;

    cout << "以下通过对迭代器解引用输出迭代器所指向的值！" << endl;
    for(Vector<int>::iterator itr = v1.begin(); itr != v1.end(); ++itr)
        cout << *itr << " " ;
    cout << endl;
    cout << "重新设置vector的大小，输入你想要vector的大小：" << endl;
    cin >> newsize;
    v1.resize( newsize );
    cout << "vector的size（里面有多少的元素）：" << endl;
    cout << v1.size() << endl;
    cout << "vector的实际大小（最多能装多少元素）：" << endl;
    cout << v1.capacity() << endl;
    cout << "重新设置vector的容量大小，输入你想要vector的容量：" << endl;
    cin >> newcapacity;
    v1.reserve(newcapacity);
    cout << "vector的size（里面有多少的元素）：" << endl;
    cout << v1.size() << endl;
    cout << "vector的实际大小（最多能装多少元素）：" << endl;
    cout << v1.capacity() << endl;
    cout << "判断vector是否没有元素（不是容量为0）" << endl;
    if( v1.empty() )
        cout << "vector里面没有元素！" << endl;
    else
        cout << "vector里面有元素！" << endl;

    cout << "以下调用insert函数！" << endl;
    int pos1;
    cout << "输入你想在哪一个位置的迭代器前插入元素！" << endl;
    cout << "注意不能大于或等于v1的元素数目："  << v1.size() << endl;
    cin >> pos1;
    Vector<int>::iterator itr1 = v1.begin() + pos1;
    int in;
    cout << "输入你想插入的元素的值！" << endl;
    cin >> in;
    v1.insert( itr1, in );
    cout << "v1的元素的数目！" << endl;
    cout << v1.size() << endl;
    for(Vector<int>::iterator itr = v1.begin(); itr != v1.end(); ++itr)
        cout << *itr << " ";
    cout << endl;

    cout << "以下为调用erase函数的例子" << endl;
    cout << "输入你想删除的元素的位置" << endl;
    int pos2;
    cin >> pos2;
    Vector<int>::iterator itr2 = v1.begin() + pos2;
    v1.erase( itr2 );
    for(int i = 0; i < v1.size(); ++i)
    cout << v1[i] << " ";
    cout << endl;

    cout << "以下为调用复制构造函数！" << endl;
    Vector<int> v2(v1);
    for(Vector<int>::iterator itr= v2.begin(); itr != v2.end(); ++itr)
        cout << *itr << " " ;
    cout << endl;

    cout << "以下调用=操作符的重载" << endl;
    Vector<int> v3 = v1;
    for(Vector<int>::iterator itr= v3.begin(); itr != v3.end(); ++itr)
        cout << *itr << " " ;
    cout << endl;

    cout << "以下调用clear函数！" << endl;
    v1.clear();
    if( v1.empty() )
        cout << "vector里面没有元素！" << endl;
    else
        cout << "vector里面有元素！" << endl;
    return 0;
}