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C++ Vector 基础入门操作

一、Vector初始化:5种常用方式

​1. 默认构造​
创建空容器,适用于后续动态添加元素:

std::vector<int> vec;  // 空vector,size=0

2. 指定大小和初值​
预分配空间并初始化元素:

 
std::vector<int> vec(5);       // 5个0(int默认值)
std::vector<float> vec(3, 1.5); // 3个1.5

​3. 列表初始化(C++11)​
直接赋予初始值:

std::vector<char> vowels = {'a', 'e', 'i', 'o', 'u'};
 

4. 复制其他容器​
通过迭代器范围复制:

 
int arr[] = {1, 3, 5};
std::vector<int> vec(std::begin(arr), std::end(arr)); // 复制数组
std::vector<int> vec2(vec1);                         // 复制整个vector

​5. 使用assign()赋值​
清空现有元素并重新赋值:

 
vec.assign(4, 100);            // 4个100
vec.assign(oldVec.begin(), oldVec.end()); // 复制另一个容器的内容

二、增删改查:高效操作指南

​1. 添加元素​

  • ​尾部插入​​(高效,O(1)均摊):
     
    vec.push_back(10);     // 传统方式
    vec.emplace_back(20);  // 直接构造(避免拷贝,效率更高)

  • ​任意位置插入​​(谨慎使用,O(n)):
     
    vec.insert(vec.begin() + 2, 30);  // 在索引2处插入30
    vec.insert(vec.end(), {4, 5});    // 尾部插入多个元素

​2. 删除元素​

  • ​尾部删除​​(O(1)):
     
    vec.pop_back();  // 删除最后一个元素

  • ​任意位置删除​​(O(n)):
     
    vec.erase(vec.begin() + 1);          // 删除索引1处元素
    vec.erase(vec.begin(), vec.begin() + 2); // 删除前2个元素
    vec.clear();                         // 清空所有元素(容量不变)

​3. 修改元素​
随机访问修改(O(1)):

vec[0] = 100;                  // 无边界检查
vec.at(1) = 200;               // 有边界检查(越界抛异常)

​4. 查询元素​

 
int first = vec.front();       // 首元素
int last = vec.back();         // 末元素
int third = vec[2];            // 索引2处元素(无检查)
int fourth = vec.at(3);        // 索引3处元素(有检查)

⚠️ ​​性能警告​​:避免在头部/中间频繁插入删除,优先选择尾部操作!


三、判空操作:避免逻辑错误

​1. 一维Vector判空​
使用empty()代替size()==0(效率更高):

 
if (vec.empty()) {std::cout << "Vector is empty!";
}

​2. 二维Vector判空​
需检查外层和内层容器:

bool isMatrixValid(const vector<vector<int>>& mat) {if (mat.empty()) return false;          // 外层空for (const auto& row : mat) {if (row.empty()) return false;      // 内层存在空行}return true;
}

四、比较操作:规则与示例

​比较规则​​:

  • == / !=​:元素数量相同且对应位置值相等
  • < / <= / > / >=​:按字典序逐元素比较

​代码示例​​:

std::vector<int> a = {1, 2, 3};
std::vector<int> b = {1, 2, 4};cout << (a == b ? "Equal" : "Not equal");  // 输出:Not equal
cout << (a < b ? "a < b" : "a >= b");      // 输出:a < b(因 3 < 4)

五、二维数组:动态实现方案

​1. 初始化固定行列​

vector<vector<int>> matrix(3, vector<int>(4));      // 3行4列,默认值0
vector<vector<int>> matrix(2, vector<int>(3, -1));   // 2行3列,初始值-1

​2. 动态添加行/列​

 
matrix.push_back(vector<int>(5, 0));  // 添加一行5个0
matrix[0].resize(6);                 // 第一行扩展至6列

​3. 遍历与访问​

 
for (size_t i = 0; i < matrix.size(); ++i) {for (size_t j = 0; j < matrix[i].size(); ++j) {cout << matrix[i][j] << " ";}cout << endl;
}

💡 ​​适用场景​​:需动态调整行列数时优先使用,固定大小数组建议用原生数组。


总结:Vector核心要点

​维度​​关键点​​性能提示​
初始化预分配空间避免多次扩容reserve()减少内存重分配
增删改查尾部操作高效,中间操作昂贵优先用emplace_back替代push_back
判空多维容器需检查内层空empty()而非size()==0
比较字典序逐元素比较确保元素类型支持比较操作
二维数组灵活但内存非完全连续固定大小时考虑原生数组
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