vector

概念

STL（标准模板库）中的 vector 是 C++ 中一个非常常用的容器类。它是一个动态数组，可以自动调整大小，并提供了类似于数组的随机访问功能。

主要特点

1. 动态大小：vector 会根据需要自动调整其大小，允许在运行时增加或减少元素。
2. 连续存储：vector 的元素在内存中是连续存储的，这意味着可以通过偏移量进行高效的随机访问。
3. 自动管理内存：vector 会自动管理其所需的内存，因此无需手动分配或释放内存。
4. 丰富的接口：vector 提供了一组丰富的成员函数，用于插入、删除、访问和修改元素。

基本用法

1. 创建和初始化

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v1; // 创建一个空的 vector
    vector<int> v2(10); // 创建一个包含 10 个默认值（0）的 vector
    vector<int> v3(10, 5); // 创建一个包含 10 个值为 5 的元素的 vector
    vector<int> v4 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用初始化列表进行初始化

    return 0;
}

2. 元素访问

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 通过下标访问元素
    cout << v[0] << endl; // 输出第一个元素
    cout << v.at(1) << endl; // 输出第二个元素（带边界检查）

    // 访问第一个和最后一个元素
    cout << v.front() << endl; // 第一个元素
    cout << v.back() << endl; // 最后一个元素

    return 0;
}

3. 插入和删除元素

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v;

    // 插入元素
    v.push_back(1); // 在末尾插入 1
    v.push_back(2); // 在末尾插入 2

    // 删除元素
    v.pop_back(); // 删除最后一个元素

    // 插入到指定位置
    v.insert(v.begin(), 0); // 在开头插入 0

    // 删除指定位置的元素
    v.erase(v.begin()); // 删除开头的元素

    // 清空 vector
    v.clear(); // 移除所有元素

    return 0;
}

迭代器

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用迭代器遍历
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用范围 for 循环遍历
    for (int n : v) {
        cout << n << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

常用成员函数

• 容量管理：
  • size()：返回当前元素数量。
  • capacity()：返回当前分配的存储空间的容量。
  • reserve(size_type n)：请求至少能容纳 n 个元素的存储空间。
  • shrink_to_fit()：减少容量以适应当前大小。
• 元素访问：
  • operator[]：无边界检查的元素访问。
  • at(size_type n)：带边界检查的元素访问。
  • front()：返回第一个元素的引用。
  • back()：返回最后一个元素的引用。
• 修改容器：
  • push_back(const T& value)：在末尾插入元素。
  • pop_back()：删除末尾的元素。
  • insert(iterator pos, const T& value)：在指定位置插入元素。
  • erase(iterator pos)：删除指定位置的元素。
  • clear()：清空容器。