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连接两个 std::vectors

如何连接两个 std::vector

给出的答案实际上并没有串联。他们附加了一份副本。可能有一个用途(从效率的角度来看)创建一个 std::vector 连接方法,但是它需要对节点的管理进行一些复杂的共享,这可能是它没有完成的原因。
@FauChristian:不,从效率的角度来看可能没有用处。矢量记忆必须是连续的,所以你所建议的是不可能的。如果您想要“对节点管理进行一些复杂的共享”,并且如果您要以这种方式更改向量类,那么您最终会得到一个双端队列。即使那样,以建议的方式重用内存也非常困难,尽管它会开始变得更加可行。我认为目前尚未实施。主要的是,在这样的管理节点(双端队列)共享中,端节点可能部分为空。
我是唯一一个想知道为什么在标准库中没有将其实现为 a + ba.concat(b) 的人吗?也许默认实现不是最理想的,但每个数组连接都不需要进行微优化
经过多年的发展,所有主流语言中最先进的运算符重载,使语言复杂度加倍的模板系统,但答案不是 v = v1 + v2;
我的猜测是 STL 不想过度指定语言,以防您希望操作员做一些不同的事情,比如在物理模型中添加力向量。在这种情况下,您可能希望重载 forceVector1 + forceVector2 以清晰、简洁的代码进行逐项加法。

R
Robert Gamble
vector1.insert( vector1.end(), vector2.begin(), vector2.end() );

我只会添加代码以首先获取每个向量包含的元素数量,并将 vector1 设置为包含最大的元素。如果你不这样做,你会做很多不必要的复制。
我有个问题。如果 vector1 和 vector2 是相同的向量,这会起作用吗?
如果您将多个向量连接到一个,那么首先在目标向量上调用 reserve 是否有帮助?
@AlexanderRafferty:仅当 vector1.capacity() >= 2 * vector1.size()。这是非典型的,除非您调用了 std::vector::reserve()。否则,向量将重新分配,使作为参数 2 和 3 传递的迭代器无效。
太糟糕了,标准库中没有更简洁的表达式。 .concat+= 什么的
D
Dev Null

如果您使用 C++11,并且希望移动元素而不仅仅是复制它们,您可以使用 std::move_iterator 和插入(或复制):

#include <vector>
#include <iostream>
#include <iterator>

int main(int argc, char** argv) {
  std::vector<int> dest{1,2,3,4,5};
  std::vector<int> src{6,7,8,9,10};

  // Move elements from src to dest.
  // src is left in undefined but safe-to-destruct state.
  dest.insert(
      dest.end(),
      std::make_move_iterator(src.begin()),
      std::make_move_iterator(src.end())
    );

  // Print out concatenated vector.
  std::copy(
      dest.begin(),
      dest.end(),
      std::ostream_iterator<int>(std::cout, "\n")
    );

  return 0;
}

对于带有整数的示例,这不会更有效,因为移动它们并不比复制它们更有效,但是对于具有优化移动的数据结构,它可以避免复制不必要的状态:

#include <vector>
#include <iostream>
#include <iterator>

int main(int argc, char** argv) {
  std::vector<std::vector<int>> dest{{1,2,3,4,5}, {3,4}};
  std::vector<std::vector<int>> src{{6,7,8,9,10}};

  // Move elements from src to dest.
  // src is left in undefined but safe-to-destruct state.
  dest.insert(
      dest.end(),
      std::make_move_iterator(src.begin()),
      std::make_move_iterator(src.end())
    );

  return 0;
}

移动后,src 的元素处于未定义但可以安全销毁的状态,并且其之前的元素在最后直接转移到 dest 的新元素。


在尝试连接 std::unique_ptr 的 std::vectors 时,std::make_move_iterator() 方法帮助了我。
这和std::move(src.begin(), src.end(), back_inserter(dest))有什么区别?
@kshenoy,insert 可能会一次性分配必要的内存量。当 back_inserter 可能导致多次重新分配时
这和没有 std::make_move_iterator() 有什么区别?
@road_to_quantdom 这将使用 move-constructor 将元素从 src 移动到 dest。如果没有 std::make_move_iterator 它将使用复制构造函数。
J
Jon Cage

我会使用 insert function,例如:

vector<int> a, b;
//fill with data
b.insert(b.end(), a.begin(), a.end());

A
Andrew Truckle

或者你可以使用:

std::copy(source.begin(), source.end(), std::back_inserter(destination));

如果两个向量不包含完全相同类型的事物,则此模式很有用,因为您可以使用 something 而不是 std::back_inserter 将一种类型转换为另一种类型。


复制方法不是一个好方法。它将多次调用 push_back,这意味着如果必须插入大量元素,这可能意味着多次重新分配。最好使用插入,因为向量实现可以进行一些优化以避免重新分配。它可以在开始复制之前保留内存
@Yogesh:同意,但没有什么能阻止你先打电话给 reservestd::copy 有时有用的原因是如果您想使用除 back_inserter 之外的其他东西。
当您说“多次分配”时,这是真的-但分配的数量最多是日志(添加的条目数)-这意味着添加条目的成本在添加的条目数中是恒定的。 (基本上,除非分析表明您需要储备,否则不要担心它)。
即使有保留,副本也很糟糕。 vector::insert 将避免所有检查:quick-bench.com/bLJO4OfkAzMcWia7Pa80ynwmAIA
@SamuelLi - 如果有问题,主要是 push_back 中的 if > capacity_resize 中的 memset 无关紧要,这已经够麻烦了。
s
sam hocevar

使用 C++11,我更喜欢将向量 b 附加到 a:

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

ab 不重叠时,将不再使用 b

这是来自 <algorithm>std::move,而不是来自 <utility>通常 std::move


如果 a 实际上是 b,则未定义的行为(如果您知道这永远不会发生,那没关系 - 但在通用代码中值得注意)。
@MartinBonner 感谢您提及这一点。可能我应该回到更安全的旧 insert 方式。
啊,另一个 std::move。第一眼看到就很迷茫。
这与带有 move_iteratorinsert() 不同吗?如果是这样,怎么做?
我已经添加了关于我们在此处讨论的 std::move 的注释,因为大多数人不知道这种过载。希望这是一个改进。
J
James Curran
std::vector<int> first;
std::vector<int> second;

first.insert(first.end(), second.begin(), second.end());

S
ST3

我更喜欢已经提到的一个:

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

但是如果你使用 C++11,还有一种更通用的方法:

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

此外,这不是问题的一部分,但建议在附加之前使用 reserve 以获得更好的性能。如果您将向量与其自身连接,而不保留它会失败,因此您始终应该reserve

所以基本上你需要什么:

template <typename T>
void Append(std::vector<T>& a, const std::vector<T>& b)
{
    a.reserve(a.size() + b.size());
    a.insert(a.end(), b.begin(), b.end());
}

std:: 是通过 argument-dependent lookup 推导出来的。 end(a) 就足够了。
@Asu ADL 只会在 a 的类型来自 std 时添加 std::,这会破坏通用方面。
好点子。在这种情况下,它是一个向量,所以无论如何它都可以工作,但是是的,这是一个更好的解决方案。
std::begin()/end() 是为没有将它们作为成员函数的集合(如数组)添加的。但是数组也没有 insert() 成员函数,并调用问题“是否存在带有 insert() 但没有 begin() 的集合(与 std::begin() 一起使用)?”
您不应该使用储备,因为它可能会带来巨大的开销。看这里:stackoverflow.com/a/64102335/7110367
J
Jarod42

使用 range v3,您可能会有 lazy 连接:

ranges::view::concat(v1, v2)

Demo


我预测这将是 2023 年左右的合适答案。
q
qwr

连接的一般性能提升是检查向量的大小。并将较小的与较大的合并/插入。

//vector<int> v1,v2;
if(v1.size()>v2.size()) {
    v1.insert(v1.end(),v2.begin(),v2.end());
} else {
    v2.insert(v2.end(),v1.begin(),v1.end());
}

如此简单,但我从来没有这样想过!
示例代码不正确。 v1.insert(v2.end()... 使用指向 v2 的迭代器来指定 v1 中的位置。
您也可以使用快速交换。 @DavidStone 我对其进行了编辑,以便可以更改连接顺序。是否可以添加到向量的开头?
您可以插入开头,但这会更慢。然而,要真正“连接”,顺序通常很重要,所以这就是你需要做的。
我不喜欢这个答案,因为您不会在所有情况下都在 v1 之后插入 v2(没有用注释指定它)。否则,如果您添加一个将串联保存在另一个向量中而不是修改其中一个向量的解决方案,您的答案可能会更完整。
D
Daniel Giger

如果您希望能够简洁地连接向量,您可以重载 += 运算符。

template <typename T>
std::vector<T>& operator +=(std::vector<T>& vector1, const std::vector<T>& vector2) {
    vector1.insert(vector1.end(), vector2.begin(), vector2.end());
    return vector1;
}

然后你可以这样称呼它:

vector1 += vector2;

这可能非常令人困惑,不建议这样做。 += 可能被视为元素方面的修改
这不是一个好主意,因为 ADL 找不到该运算符,因为两个参数都来自命名空间 std。这意味着要么必须将符号定义/拉入要发现的全局命名空间,要么与使用它的任何代码在同一命名空间中。对于没有任何这些问题的命名函数来说,这并不理想。
P
Pavan Chandaka

C++17中有一个算法std::merge,在对输入向量进行排序时非常好用,

下面是示例:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main()
{
    //DATA
    std::vector<int> v1{2,4,6,8};
    std::vector<int> v2{12,14,16,18};

    //MERGE
    std::vector<int> dst;
    std::merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), std::back_inserter(dst));

    //PRINT
    for(auto item:dst)
        std::cout<<item<<" ";

    return 0;
}

我不认为它比 std::vector::insert 更容易使用,但它有不同的用途:将两个范围合并到一个新范围与在另一个向量的末尾插入一个向量。值得在答案中提及吗?
好的。我理解答案中的预期。我会加。
A
AlexT

如果您对强异常保证感兴趣(当复制构造函数可以抛出异常时):

template<typename T>
inline void append_copy(std::vector<T>& v1, const std::vector<T>& v2)
{
    const auto orig_v1_size = v1.size();
    v1.reserve(orig_v1_size + v2.size());
    try
    {
        v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());
    }
    catch(...)
    {
        v1.erase(v1.begin() + orig_v1_size, v1.end());
        throw;
    }
}

如果向量元素的移动构造函数可以抛出(这不太可能但仍然存在),则通常无法实现具有强保证的类似 append_move


v1.erase(... 也不能扔吗?
insert 已处理此问题。此外,此对 erase 的调用等效于 resize
B
Boris

您应该使用 vector::insert

v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());

这与汤姆·里特和罗伯特·甘布尔在 2008 年给出的答案不一样吗?
R
Ronald Souza

如果您的目标只是为了只读目的而迭代值的范围,另一种方法是将两个向量包装在代理周围(O(1))而不是复制它们(O(n)),以便立即看到它们作为一个单一的,连续的。

std::vector<int> A{ 1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int> B{ 10, 20, 30 };

VecProxy<int> AB(A, B);  // ----> O(1)!

for (size_t i = 0; i < AB.size(); i++)
    std::cout << AB[i] << " ";  // ----> 1 2 3 4 5 10 20 30

有关更多详细信息,请参阅 https://stackoverflow.com/a/55838758/2379625,包括“VecProxy”实现以及优点和缺点。


S
Stepan Yakovenko

将此添加到您的头文件中:

template <typename T> vector<T> concat(vector<T> &a, vector<T> &b) {
    vector<T> ret = vector<T>();
    copy(a.begin(), a.end(), back_inserter(ret));
    copy(b.begin(), b.end(), back_inserter(ret));
    return ret;
}

并以这种方式使用它:

vector<int> a = vector<int>();
vector<int> b = vector<int>();

a.push_back(1);
a.push_back(2);
b.push_back(62);

vector<int> r = concat(a, b);

r 将包含 [1,2,62]


不知道为什么这被否决了。这可能不是最有效的方法,但它没有错并且有效。
如果您将相同的向量作为两个参数传入以将向量与其自身连接起来,它就会起作用。
@leeo 非 const ref args 为一个
D
Daniel

这是使用 C++11 移动语义的通用解决方案:

template <typename T>
std::vector<T> concat(const std::vector<T>& lhs, const std::vector<T>& rhs)
{
    if (lhs.empty()) return rhs;
    if (rhs.empty()) return lhs;
    std::vector<T> result {};
    result.reserve(lhs.size() + rhs.size());
    result.insert(result.cend(), lhs.cbegin(), lhs.cend());
    result.insert(result.cend(), rhs.cbegin(), rhs.cend());
    return result;
}

template <typename T>
std::vector<T> concat(std::vector<T>&& lhs, const std::vector<T>& rhs)
{
    lhs.insert(lhs.cend(), rhs.cbegin(), rhs.cend());
    return std::move(lhs);
}

template <typename T>
std::vector<T> concat(const std::vector<T>& lhs, std::vector<T>&& rhs)
{
    rhs.insert(rhs.cbegin(), lhs.cbegin(), lhs.cend());
    return std::move(rhs);
}

template <typename T>
std::vector<T> concat(std::vector<T>&& lhs, std::vector<T>&& rhs)
{
    if (lhs.empty()) return std::move(rhs);
    lhs.insert(lhs.cend(), std::make_move_iterator(rhs.begin()), std::make_move_iterator(rhs.end()));
    return std::move(lhs);
}

请注意这与 appendvector 有何不同。


有第 1 次呼叫第 2 次过载
V
Vladimir U.

您可以为 + 运算符准备自己的模板:

template <typename T> 
inline T operator+(const T & a, const T & b)
{
    T res = a;
    res.insert(res.end(), b.begin(), b.end());
    return res;
}

接下来 - 只需使用 +:

vector<int> a{1, 2, 3, 4};
vector<int> b{5, 6, 7, 8};
for (auto x: a + b)
    cout << x << " ";
cout << endl;

这个例子给出了输出:

1 2 3 4 5 6 7 8

使用T operator+(const T & a, const T & b)很危险,最好使用vector<T> operator+(const vector<T> & a, const vector<T> & b)
i
instance
vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
vector<int> v2 = {11, 12, 13, 14, 15};
copy(v2.begin(), v2.end(), back_inserter(v1));

虽然此代码段可能会解决问题,但它没有解释为什么或如何回答问题。请include an explanation for your code,因为这确实有助于提高您的帖子质量。 举报者/审阅者: For code-only answers such as this one, downvote, don't delete!(注意:这个答案实际上可能很简单,可以做出解释,因此投反对票,没有必要。您可能仍想添加解释以防止出现更多 NAA/VLQ 标志.)
D
Drew

我已经实现了这个函数,它连接任意数量的容器,从右值引用移动并以其他方式复制

namespace internal {

// Implementation detail of Concatenate, appends to a pre-reserved vector, copying or moving if
// appropriate
template<typename Target, typename Head, typename... Tail>
void AppendNoReserve(Target* target, Head&& head, Tail&&... tail) {
    // Currently, require each homogenous inputs. If there is demand, we could probably implement a
    // version that outputs a vector whose value_type is the common_type of all the containers
    // passed to it, and call it ConvertingConcatenate.
    static_assert(
            std::is_same_v<
                    typename std::decay_t<Target>::value_type,
                    typename std::decay_t<Head>::value_type>,
            "Concatenate requires each container passed to it to have the same value_type");
    if constexpr (std::is_lvalue_reference_v<Head>) {
        std::copy(head.begin(), head.end(), std::back_inserter(*target));
    } else {
        std::move(head.begin(), head.end(), std::back_inserter(*target));
    }
    if constexpr (sizeof...(Tail) > 0) {
        AppendNoReserve(target, std::forward<Tail>(tail)...);
    }
}

template<typename Head, typename... Tail>
size_t TotalSize(const Head& head, const Tail&... tail) {
    if constexpr (sizeof...(Tail) > 0) {
        return head.size() + TotalSize(tail...);
    } else {
        return head.size();
    }
}

}  // namespace internal

/// Concatenate the provided containers into a single vector. Moves from rvalue references, copies
/// otherwise.
template<typename Head, typename... Tail>
auto Concatenate(Head&& head, Tail&&... tail) {
    size_t totalSize = internal::TotalSize(head, tail...);
    std::vector<typename std::decay_t<Head>::value_type> result;
    result.reserve(totalSize);
    internal::AppendNoReserve(&result, std::forward<Head>(head), std::forward<Tail>(tail)...);
    return result;
}

O
Olppah

使用 C++20,您可以使用范围摆脱 begin() 和 end()。

#include <ranges>

std::ranges::copy(vec2, std::back_inserter(vec1));

或者如果你想移动元素:

std::ranges::move(vec2, std::back_inserter(vec1));

A
Aleph0

此解决方案可能有点复杂,但 boost-range 还提供了其他一些不错的功能。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <boost/range/algorithm/copy.hpp>

int main(int, char**) {
    std::vector<int> a = { 1,2,3 };
    std::vector<int> b = { 4,5,6 };
    boost::copy(b, std::back_inserter(a));
    for (auto& iter : a) {
        std::cout << iter << " ";
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

通常一个意图是结合向量 ab 只是迭代它做一些操作。在这种情况下,有一个可笑的简单 join 函数。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <boost/range/join.hpp>
#include <boost/range/algorithm/copy.hpp>

int main(int, char**) {
    std::vector<int> a = { 1,2,3 };
    std::vector<int> b = { 4,5,6 };
    std::vector<int> c = { 7,8,9 };
    // Just creates an iterator
    for (auto& iter : boost::join(a, boost::join(b, c))) {
        std::cout << iter << " ";
    }
    std::cout << "\n";
    // Can also be used to create a copy
    std::vector<int> d;
    boost::copy(boost::join(a, boost::join(b, c)), std::back_inserter(d));
    for (auto& iter : d) {
        std::cout << iter << " ";
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

对于大型向量,这可能是一个优势,因为没有复制。它还可以用于轻松地将泛化复制到多个容器。

出于某种原因,没有像 boost::join(a,b,c) 这样的东西,这可能是合理的。


A
Aroonalok

对于提供 push_back(字符串、向量、双端队列...)的容器:

std::copy(std::begin(input), std::end(input), std::back_inserter(output))

对于提供 insert(地图、集)的容器:

std::copy(std::begin(input), std::end(input), std::inserter(output, output.end()))


C
Community

如果您正在寻找一种在创建后将向量附加到另一个向量的方法,那么 vector::insert 是您最好的选择,正如已多次回答的那样,例如:

vector<int> first = {13};
const vector<int> second = {42};

first.insert(first.end(), second.cbegin(), second.cend());

遗憾的是,没有办法构造 const vector<int>,如上所述,您必须先构造,然后再构造 insert

如果您实际寻找的是一个容器来保存这两个 vector<int> 的串联,那么您可能会得到更好的东西,如果:

您的向量包含原语您包含的原语的大小为 32 位或更小您想要一个 const 容器

如果以上都属实,我建议使用 basic_string,它的 char_type 与您的 vector 中包含的基元的大小相匹配。您应该在代码中包含 static_assert 以验证这些大小是否保持一致:

static_assert(sizeof(char32_t) == sizeof(int));

有了这一点,你可以这样做:

const u32string concatenation = u32string(first.cbegin(), first.cend()) + u32string(second.cbegin(), second.cend());

有关 stringvector 之间差异的更多信息,您可以查看此处:https://stackoverflow.com/a/35558008/2642059

有关此代码的实时示例,您可以在此处查看:http://ideone.com/7Iww3I


A
Adrian Mole

您可以使用模板使用多态类型使用预先实现的 STL 算法来完成此操作。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

template<typename T>

void concat(std::vector<T>& valuesa, std::vector<T>& valuesb){

     for_each(valuesb.begin(), valuesb.end(), [&](int value){ valuesa.push_back(value);});
}

int main()
{
    std::vector<int> values_p={1,2,3,4,5};
    std::vector<int> values_s={6,7};

   concat(values_p, values_s);

    for(auto& it : values_p){

        std::cout<<it<<std::endl;
    }

    return 0;
}

如果不想进一步使用,可以清除第二个向量(clear() 方法)。


R
Robert Christopher

将两个 std::vector-sfor 循环连接到一个 std::vector 中。

    std::vector <int> v1 {1, 2, 3}; //declare vector1
    std::vector <int> v2 {4, 5}; //declare vector2
    std::vector <int> suma; //declare vector suma

    for(int i = 0; i < v1.size(); i++) //for loop 1
    {
         suma.push_back(v1[i]);
    }

    for(int i = 0; i< v2.size(); i++) //for loop 2
    {
         suma.push_back(v2[i]);
    }

    for(int i = 0; i < suma.size(); i++) //for loop 3-output
    {
         std::cout << suma[i];
    }

除了它不起作用之外,这段代码非常不习惯。您至少应该使用 auto 迭代器而不是手动索引。你不关心你连接的索引是什么,只关心它是按顺序完成的。
@TarickWelling 我不明白你为什么说这段代码不起作用,你能更具体一点吗?
你检查我评论的日期了吗?您修复了代码中的错误,现在它只是不惯用的。
T
Trevor Hickey

老实说,您可以通过将两个向量中的元素复制到另一个向量中来快速连接两个向量,或者只附加两个向量中的一个!这取决于你的目标。

方法1:分配新向量,其大小是两个原始向量的大小之和。

vector<int> concat_vector = vector<int>();
concat_vector.setcapacity(vector_A.size() + vector_B.size());
// Loop for copy elements in two vectors into concat_vector

方法2:通过添加/插入向量B的元素来附加向量A。

// Loop for insert elements of vector_B into vector_A with insert() 
function: vector_A.insert(vector_A .end(), vector_B.cbegin(), vector_B.cend());

您的答案添加了哪些其他答案中尚未提供的内容?
@Mat:粗体字。
如果之后不再需要原始向量,最好使用 std::move_iterator 以便移动元素而不是复制元素。 (见 en.cppreference.com/w/cpp/iterator/move_iterator)。
setcapacity 是什么? function: 是什么?
@LF 我认为他在谈论 resize 方法。
G
GobeRadJem32

尝试,创建两个向量并将第二个向量添加到第一个向量,代码:

std::vector<int> v1{1,2,3};
std::vector<int> v2{4,5};

for(int i = 0; i<v2.size();i++)
{
     v1.push_back(v2[i]);
}

v1:1,2,3。

描述:

当 i int 不是 v2 大小时,推回元素,索引 i 在 v1 向量中。


您的描述不清楚(而且没用,抱歉)。否则,如果您添加第二个解决方案,将串联保存在另一个向量中而不是修改其中一个,您的答案可能会更完整。