C + + 用另一个向量扩展一个向量

我是 C + + 领域的 C/Python 程序员,第一次使用 STL。

在 Python 中,使用另一个列表扩展列表使用 .extend方法:

>>> v = [1, 2, 3]
>>> v_prime = [4, 5, 6]
>>> v.extend(v_prime)
>>> print(v)
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

我目前使用这种算法方法来扩展 C + + 中的向量:

v.resize(v.size() + v_prime.size());
copy(v_prime.begin(), v_prime.end(), v.rbegin());

这是扩展向量的规范方法吗,还是有一种更简单的方法我没有找到?

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来自 给你

// reserve() is optional - just to improve performance
v.reserve(v.size() + distance(v_prime.begin(),v_prime.end()));
v.insert(v.end(),v_prime.begin(),v_prime.end());
copy(v_prime.begin(), v_prime.end(), back_inserter(v));

我需要 C + + 14中 extend函数的两个不同变体,其中一个变体支持要追加的向量的每个元素的 move 语义。

vec是你的 vext是你的 v_prime

/**
* Extend a vector with elements, without destroying source one.
*/
template<typename T>
void vector_extend(std::vector<T> &vec, const std::vector<T> &ext) {
vec.reserve(vec.size() + ext.size());
vec.insert(std::end(vec), std::begin(ext), std::end(ext));
}


/**
* Extend a vector with elements with move semantics.
*/
template<typename T>
void vector_extend(std::vector<T> &vec, std::vector<T> &&ext) {
if (vec.empty()) {
vec = std::move(ext);
}
else {
vec.reserve(vec.size() + ext.size());
std::move(std::begin(ext), std::end(ext), std::back_inserter(vec));
ext.clear();
}
}

有多种方法可以达到你的目标。

Std: : vector: : insert

向量可以通过在指定位置的元素前插入新元素来扩展,从而有效地通过插入的元素数量增加容器大小。您可以遵循以下方法之一。第二个版本使用 C + + 11,它可以被认为是一个更通用的答案,因为 b 也可以是一个数组。

a.insert(a.end(), b.begin(), b.end());
a.insert(std::end(a), std::begin(b), std::end(b));

在使用中,有时在使用 std: : Vector: : insert 之前使用 reserve 函数是最佳实践。储备函数将容器的容量增加到大于或等于 new _ cap 的值。如果 new _ cap 大于当前容量() ,则分配新存储,否则该方法不执行任何操作。

a.reserve(a.size() + distance(b.begin(), b.end()));

使用储备功能是不必要的,但可能是明智的。如果您反复向一个已知最终大小的向量插入,并且该向量的大小很大,那么使用 reserve 是最佳实践。否则,最好让 STL 根据需要增长向量。

收到

: copy 是您可以考虑用来实现目标的第二个选项。此函数将范围(第一个、最后一个)中的元素复制到从 result 开始的范围中。

std::copy (b.begin(), b.end(), std::back_inserter(a));

然而,使用 std: : copy 比使用 std: : Vector: : insert ()要慢,因为 std: : copy ()不能预留足够的空间(它不能访问向量本身,只能访问已经访问过的迭代器) ,而作为成员函数的 std: : Vector: : insert ()可以。由于这个原因,std: : copy 确实比使用 std: : Vector: : insert 慢。大多数人过度使用 std: : 复制而不知道这个场景。

Push _ back

您可以考虑的第三个选项是使用 Bost反击函数。

boost::push_back(a, b);

使用 std::vector::insert;

A.reserve(A.size() + B.size());
A.insert(A.end(), B.begin(), B.end());

reserve()是可选的,但使用它有助于提高性能。


方便的代码生成器可以节省宝贵的时间:

<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script><link rel="stylesheet" href="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/materialize/0.98.0/css/materialize.min.css"><script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/materialize/0.98.0/js/materialize.min.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/clipboard.js/1.6.0/clipboard.min.js"></script><script>function generateCode(){codeTemplate="{0}.reserve({0}.size() + {1}.size()); \n{0}.insert({0}.end(), {1}.begin(), {1}.end());",first=document.getElementById("1").value,second=document.getElementById("2").value,""==first&&(first="A"),""==second&&(second="B"),document.getElementById("c").innerHTML=String.format(codeTemplate,first,second)}String.format||(String.format=function(a){var b=Array.prototype.slice.call(arguments,1);return a.replace(/{(\d+)}/g,function(a,c){return"undefined"!=typeof b[c]?b[c]:a})});</script><div class="A" style="margin:3% 10% 1% 10%;"><label for="1">First vector name:</label><input id="1"/><br/><label for="1">Second vector name:</label><input id="2"/><div class="D"><a class="waves-effect waves-light btn red col" onclick="generateCode();" style="margin:0 0 4% 0;">Generate Code</a></div><textarea id="c" onclick="this.select()" style="border:none;height:auto;overflow: hidden;font-family:Consolas,Monaco;">A.reserve(A.size() + B.size());&#13;&#10;A.insert(A.end(), B.begin(), B.end());</textarea></div>

只使用以下语法:

a.insert(a.end(), b.begin(), b.end());

除非您知道自己在做什么,否则不应该使用 Reserve Resize。

储备可以导致大量的开销,因为它不一定分配指数增长的规模,所以每个储备可以导致 O (n)时间。

如果完成 只有一次,这可能不会非常昂贵,并且在这种情况下实际上可能证明更高的时间内存效率。另一方面,如果继续用相对较小的数组以这种方式扩展数组,这将证明 非常是低效的。下面的示例显示了一个导致时间增加 x10,000的简单错误使用

例如:

#include <vector>
#include <iostream>
#include <chrono>


int main() {
std::vector<int> a, b(50);
auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < 5e4; i++) {
a.reserve(a.size() + b.size());      // line in question.
a.insert(a.end(), b.begin(), b.end());
}
auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>( t2 - t1 ).count();


std::cout << 1.0 * duration / 1e9;
return 0;
}


//run              time        complexity      speed up
//with reserve     114.558 s   O(N)            x1
//without reserve    0.012 s   O(N^2)          x10000 (~O(N/50))

编译成 -O3在 GC17,英特尔 I5。

恕我直言,简单更好。

for (auto &val: v_prime)
v.push_back(val);

当您需要多次扩展向量 翻译时,上面的简单代码比重复保留空间并插入另一个向量要快得多。这是因为预留空间的过程是以最佳方式自动完成的。