vector容器

1. 头文件包含

使用vector容器需要包含<vector>头文件，示例如下：

#include <vector>

2. 定义与初始化

• 默认初始化：创建一个空的vector，元素类型可自行指定，例如定义一个存储int类型元素的空vector：

vector<int> v;

• 指定大小初始化：创建一个具有指定元素个数的vector，并可以用特定值初始化元素。例如，创建一个包含5个初始值为0的int类型元素的vector：

vector<int> v(5, 0);

• 通过初始化列表初始化：利用花括号括起来的初始值列表来初始化vector，像这样：

vector<int> v = {1, 2, 3};

• 拷贝初始化：从另一个已存在的同类型vector进行拷贝构造，例如：

vector<int> v1 = {1, 2, 3};
vector<int> v2(v1);

3. 元素访问

• 使用下标访问：通过[]操作符来访问元素，注意下标从0开始，并且要确保下标不越界，示例：

vector<int> v = {1, 2, 3};
int element = v[1];  // 访问第二个元素，值为2

• 使用at()函数访问：相较于[]操作符，at()函数会进行边界检查，越界时会抛出out_of_range异常，例如：

vector<int> v = {1, 2, 3};
try {
    int element = v.at(1);  // 访问第二个元素，值为2
} catch (out_of_range& e) {
    cerr << "下标越界: " << e.what() << endl;
}

• 通过迭代器访问：迭代器类似指针，可用于遍历vector中的元素，示例：

vector<int> v = {1, 2, 3};
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it!= v.end(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}

也可以使用更简洁的auto关键字来简化迭代器的定义：

vector<int> v = {1, 2, 3};
for (auto it = v.begin(); it!= v.end(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}

4. 修改元素

• 通过下标或at()函数修改：

vector<int> v = {1, 2, 3};
v[1] = 5;  // 将第二个元素修改为5
v.at(2) = 6;  // 将第三个元素修改为6

• 使用迭代器修改：

vector<int> v = {1, 2, 3};
for (auto it = v.begin(); it!= v.end(); ++it) {
    *it *= 2;  // 将每个元素乘以2
}

5. 容器大小相关操作

• 获取元素个数：使用size()函数，例如：

vector<int> v = {1, 2, 3};
cout << "元素个数: " << v.size() << endl;

• 判断是否为空：通过empty()函数来判断，返回true表示为空，false表示不为空，示例：

vector<int> v;
if (v.empty()) {
    cout << "vector为空" << endl;
}

• 改变容器大小：使用resize()函数，可增大或缩小vector的大小。若增大，新元素会按默认构造或者指定值初始化（如果有提供初始化值），例如：

vector<int> v = {1, 2, 3};
v.resize(5);  // 扩展为5个元素，新增元素默认初始化
v.resize(7, 8);  // 扩展为7个元素，新增元素初始值为8

6. 插入与删除元素

• 在末尾插入元素：使用push_back()函数，例如：

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);

• 在指定位置插入元素：利用insert()函数，可指定插入位置的迭代器以及要插入的元素值或元素范围，示例：

vector<int> v = {1, 3};
auto it = v.begin() + 1;  // 在第二个元素前插入
v.insert(it, 2);  // 插入单个元素
vector<int> other = {4, 5};
v.insert(v.end(), other.begin(), other.end());  // 插入另一个vector的元素范围

• 删除末尾元素：使用pop_back()函数，例如：

vector<int> v = {1, 2, 3};
v.pop_back();  // 删除最后一个元素

• 删除指定位置元素：通过erase()函数，指定要删除元素的迭代器或者迭代器范围来删除元素，示例：

vector<int> v = {1, 2, 3};
auto it = v.begin() + 1;  // 删除第二个元素
v.erase(it);

也可以删除一段元素：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
v.erase(v.begin() + 1, v.begin() + 3);  // 删除第二个到第四个元素（左闭右开区间）

7. 遍历操作

除了前面提到的使用迭代器遍历，还可以使用范围for循环来简洁地遍历vector中的元素，例如：

vector<int> v = {1, 2, 3};
for (int element : v) {
    cout << element << " ";
}

8. 其他操作

• 清空容器：使用clear()函数，它会移除所有元素，示例：

vector<int> v = {1, 2, 3};
v.clear();

• 交换两个vector的内容：利用swap()函数，例如：

vector<int> v1 = {1, 2, 3};
vector<int> v2 = {4, 5, 6};
v1.swap(v2);