为什么函数可以改变数组却不能改变向量？

Question

我正在尝试在 cpp 中从数组转移到向量，以解决问题及其整体优势。即使此逻辑适用于数组，我在这里也面临一些问题。

#include <iostream>
#include <vector>      
using namespace std;

void PrintArray(vector<int> v) { // O(n)
    for (int i=0; i<v.size(); i++)
        cout << v[i] << " ";
    cout << endl;
}

void LF1(vector<int> A) { // O(n)
    int temp = A[0],i;
    for (i=0; i<A.size()-1; i++)
        A.at(i) = A.at(i+1);
    A.at(i)=temp;
    // PrintArray(A); <-- shows updated array here
}

void LF(vector<int> A, int d) {
    d = d % (A.size());
    cout << "d%n: " << d << endl;
    for (int j=0; j<d; j++)
        LF1(A);
    PrintArray(A);
}

int main(int argc, char const *argv[]) {    
    vector<int> A;
    int d;
    for(int i=1; i<6; i++)
        A.push_back(i);
    PrintArray(A);
    cout << "Enter number of Left rotations to perform : ";
    cin >> d;
    LF(A,d);
    return 0;
}

问题 1： 当我在 LF 内部调用 LF1 时，它返回相同的数组而不旋转，但是当我在 LF 内部编写 LF1 的代码时，它似乎在旋转。

问题 2： PrintArray() 仅在从 LF1() 调用时或在其代码之后立即在 LF() 中写入（而不是调用 LF1()）时打印旋转数组它打印数组 d 次。其中 d 是所需的旋转次数。

Answer 1

关于你做错了什么......你正在传递向量按值。当您将整数作为值传递时，您不会期望对整数的更改会在调用者中影响它...

void SomeFunction(int i) {
    i = i + 1;
    printf("Inside SomeFunction %d\n", i); // changed, 11
}

int i = 10;
SomeFunction(i);
printf("Outside SomeFunction %d\n", i); // unchanged, 10

...如果要查看更改，则必须传递一个指针，例如int *pi，然后将其更新为*pi = *pi + 1;

同样的原则也适用于向量和其他 C++ 类。如果你只是将它作为一个值传递，整个向量就会被复制。 （好吧，如果需要，可以重用一个临时的）。但现在将其视为被复制：正如传递整数和指向整数的指针之间存在差异一样，向量和指向向量的指针之间也存在差异。

如果你打算改变它，你可以传递一个指向向量的指针......或者...... C++ 提供了另一个称为reference的工具，其中引用非常类似于指针，但有一些差异。如果您只是将参数更改为vector<int> &A，那么您的代码应该可以工作，因为数组将“通过引用传递”而不是在“按值传递”时被复制，因此更改会生效。如果您不希望函数需要能够修改数组但仍想避免复制，请通过 const 引用传递，例如const vector<int> &A（例如，这是您的 PrintArray() 应该使用的）。

您现在可能不想过于关注引用的细节，除了将其视为一种“方便的指针，您不必将 * 放在要取消引用的所有位置”。但如果您想了解更多细节：

What are the differences between a pointer variable and a reference variable in C++?

我在这里遇到了一些问题即使此逻辑适用于数组。

这可能是您困惑的根源。这是因为 C 风格的数组在底层衰减为指针：

Passing an Array by reference in C

鉴于其他类型（例如整数和向量）不会，我认为这是合理的混淆。这只是 C++ 继承的 C 的一个怪癖。因此，当 C++11 想要清理它时，引入了一个名为 std::array 的包装类：

https://embeddedartistry.com/blog/2017/6/28/an-introduction-to-stdarray https://en.cppreference.com/w/cpp/container/array

但是 C++ 也有一个算法来做旋转...

因此，如果您想看到一个很好的例子来说明如何做到这一点，这是一个开始的地方：

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

int main() {
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4}; 
    std::rotate(v.begin(), v.begin() + 1, v.end());
    for (auto &i : v)
        std::cout << i << " ";
    std::cout << "\n";
}

你会得到2 3 4 1。该文档还有其他示例，请仔细阅读：

https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/rotate