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南京网站设计开发平台信息发布

wzjs 2025/9/7 2:32:29

南京网站设计开发,平台信息发布,wordpress分页调用,辽宁省工程造价一、std::vector （1）vector与其适用场景作用： std::vector 是 C 标准模板库（STL）中的动态数组，它的大小可以动态增长或缩小，并且提供了自动内存管理和丰富的操作函数。特点： 自…

一、`std::vector`

（1）`vector`与其适用场景

作用：
std::vector 是 C++ 标准模板库（STL）中的动态数组，它的大小可以动态增长或缩小，并且提供了自动内存管理和丰富的操作函数。

特点：

自动管理内存（不需要手动 new/delete）。
动态扩展（不像普通数组需要固定大小）。
支持随机访问（O(1) 复杂度）。
丰富的内置函数（插入、删除、查找、排序等）。

适用场景：

适用于需要动态增长的数组 。
适用于需要快速访问（O(1)）的情况 。
适用于需要内存自动管理的情况 。

包含头文件

#include <vector>

（2）`vector` vs 数组

特性	`vector`	`数组` (`int arr[]`)
大小	动态调整	固定大小
内存管理	自动	手动管理
元素访问	`O(1)`	`O(1)`
安全性	`at()` 提供边界检查	访问越界可能崩溃
功能	具备 `insert, erase, sort` 等功能	需要手写

二、`std::vector` 的创建

函数	作用
`vector<T> vec;`	默认构造一个空`vector`
`vector<T> vec(n);`	创建一个大小为`n`的`vector`，默认初始化元素
`vector<T> vec(n, val);`	创建一个大小为`n`，值为`val`的`vector`
`vector<T> vec = {val1, val2, ...};`	使用列表初始化
`vector<T> vec(other_vec);`	拷贝构造
`vector<T> vec(other_vec.begin(), other_vec.end());`	迭代器范围构造

(1) 定义 `vector`

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>void printVector(const vector<int> v)
{for (int x : v){cout << x << " ";}cout << endl;
}int main() {vector<int> v1;              // 创建空 vectorvector<int> v2(5);           // 创建包含 5 个元素的 vector，默认值为 0vector<int> v3(5, 100);      // 创建 5 个 100vector<int> v4 = {1, 2, 3};  // 直接初始化vector<int> v5(v4);          // 复制另一个 vectorprintVector(v1);printVector(v2);printVector(v3);printVector(v4);printVector(v5);system("pause");return 0;
}

(2) 向 `vector` 添加元素

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>int main() {vector<int> v;v.push_back(10);   // 添加元素v.push_back(20);v.emplace_back(30); // 效率更高for (int x : v){cout << x << " ";}cout << endl;system("pause");return 0;
}

注意：

push_back：先构造一个临时对象，然后拷贝/移动到容器中。
emplace_back：直接在容器的内存空间中构造对象，避免临时对象的创建和拷贝/移动，提高效率。

(3) 访问 `vector` 元素

函数	作用
`vec[i]`	索引访问，无越界检查
`vec.at(i)`	索引访问，带越界检查（越界抛异常）
`vec.front()`	返回第一个元素
`vec.back()`	返回最后一个元素
`vec.data()`	返回指向底层数组的指针

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>int main() {vector<int> v;v.push_back(10);   // 添加元素v.push_back(20);v.emplace_back(30); // 效率更高cout << v[0] << endl;       // 直接访问cout << v.at(1) << endl;    // 安全访问，带边界检查cout << v.front() << endl;  // 获取第一个元素cout << v.back() << endl;   // 获取最后一个元素system("pause");return 0;
}

三、遍历 `vector`

(1) 使用 `for` 循环

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>int main() {vector<int> v = {10, 20, 30, 40, 50};  // 直接初始化for (int i = 0; i < v.size(); i++){cout << v[i] << " ";}cout << endl;system("pause");return 0;
}

(2) 使用范围 `for`

作用：

C++11 引入了范围基 for 循环（range-based for loop），用于简洁、直观地遍历容器（如 vector、list、map 等）。

语法：

for (元素类型 变量 : 容器) {// 操作变量
}

遍历方式：

值遍历：for (auto x : container) —— 拷贝元素（适用于基本类型）。
引用遍历：for (auto& x : container) —— 避免拷贝，提高效率。
常引用遍历：for (const auto& x : container) —— 保护数据，防止修改。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>int main() {vector<int> v = {10, 20, 30, 40, 50};  // 直接初始化for (int x : v) {cout << x << " ";}cout << endl;system("pause");return 0;
}

(3) 使用迭代器

函数	作用
`vec.begin()`	返回指向首元素的迭代器
`vec.end()`	返回指向尾后元素的迭代器
`vec.rbegin()`	返回指向末元素的反向迭代器
`vec.rend()`	返回指向首元素前的反向迭代器

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>int main() {vector<int> v = {10, 20, 30, 40, 50};  // 直接初始化for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it){cout << *it << " ";}cout << endl;system("pause");return 0;
}

四、 `std::vector` 的常用操作

(1) 插入、删除

函数	作用
`vec.push_back(val)`	尾部添加元素
`vec.emplace_back(args...)`	尾部原地构造元素（比`push_back`更高效）
`vec.insert(pos, val)`	在`pos`位置插入`val`
`vec.insert(pos, n, val)`	在`pos`位置插入`n`个`val`
`vec.insert(pos, first, last)`	在`pos`位置插入迭代器范围的元素
`vec.erase(pos)`	删除`pos`位置的元素
`vec.erase(first, last)`	删除`[first, last)`范围内的元素
`vec.pop_back()`	删除尾部元素
`vec.clear()`	清空所有元素

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>void printVector(vector<int> v)
{for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it){cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main() {vector<int> v = {1, 2, 3, 4};printVector(v);// 插入元素v.insert(v.begin() + 2, 100); // 在索引 2 位置插入 100, (1,2,100,3,4)printVector(v);// 删除元素v.erase(v.begin());           // 删除第一个元素 (2,100,3,4)printVector(v);v.erase(v.begin() + 2);       // 删除索引 2 处的元素 (2,100,4)printVector(v);// 清空 vectorv.clear();printVector(v);system("pause");return 0;
}

(2) `vector` 的大小

函数	作用
`vec.size()`	返回当前元素数量
`vec.empty()`	判断是否为空
`vec.capacity()`	返回当前分配的存储容量
`vec.shrink_to_fit()`	减少`capacity`使其等于`size`
`vec.reserve(n)`	预分配至少`n`个元素的空间
`vec.resize(n)`	调整大小为`n`，新元素默认构造
`vec.resize(n, val)`	调整大小为`n`，新元素初始化为`val`

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>void printVector(vector<int> v)
{for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it){cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main() {vector<int> v = {1, 2, 3, 4};cout << v.size() << endl;     // 获取元素个数cout << v.capacity() << endl; // 获取当前容量cout << v.empty() << endl;    // 是否为空v.resize(10);      // 重新设定大小，默认填充 0printVector(v);v = {1, 2, 3, 4};v.resize(10, 5);   // 填充 5printVector(v);system("pause");return 0;
}

（3）`vector` 的排序

函数	作用
`vec.size()`	返回当前元素数量
`sort(vec.begin(), vec.end())`	排序
`reverse(vec.begin(), vec.end())`	逆序
`find(vec.begin(), vec.end(), val)`	查找元素
`binary_search(vec.begin(), vec.end(), val)`	二分查找（需排序）

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>void printVector(vector<int> v)
{for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it){cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main() {vector<int> v = { 3, 1, 4, 5, 2 };printVector(v);sort(v.begin(), v.end());  // 升序排序printVector(v);reverse(v.begin(), v.end());  // 逆序printVector(v);system("pause");return 0;
}

(4) 交换 `vector`

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>void printVector(vector<int> v)
{for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it){cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main() {vector<int> a = {1, 2, 3};vector<int> b = {4, 5, 6};cout << "交换前： " << endl;printVector(a);printVector(b);a.swap(b);  // 交换 a 和 b 的内容cout << "交换后： " << endl;printVector(a);printVector(b);system("pause");return 0;
}