C++:vector遍历,拷贝,插入

本文详细介绍了C++中vector容器的多种遍历方法,包括使用下标、迭代器及const迭代器等,并深入探讨了vector的拷贝与插入操作。

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vector遍历:

类C遍历,按插入顺序

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
for(int i=0;i<a.size();i++) printf("%d%s",a[i],i==a.size()-1?"\n":" ");

迭代器遍历

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
for(vector<int>::iterator p=a.begin();p!=a.end();p++) printf("%d%s",*p,p==a.end()-1?"\n":" ");

类const迭代器访问,不可对原始vector进行修改

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
for(auto p = a.cbegin();p!=a.cend();p++) printf("%d%s",*p,p==a.cend()-1?"\n":" ");

自适应指针遍历,结尾会多一个空格

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
for(auto p:a) printf("%d ",p);

vector拷贝

int型vector

声明时拷贝,深拷贝

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
vector<int> b(a);
a.clear();
for(auto p:b) printf("%d ",p);

赋值拷贝,深拷贝

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
vector<int> b;
b = a;
a.clear();
for(auto p:b) printf("%d ",p);

assign分配,深拷贝

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
vector<int> b;
b.assign(a.cbegin(), a.cend());
a.clear();
for(auto p:b) printf("%d ",p);

追加插入,深拷贝

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
vector<int> b;
b.insert(b.cend(),a.cbegin(), a.cend());
a.clear();
for(auto p:b) printf("%d ",p);

struct型vector

声明时拷贝,深拷贝

struct Node{
    int n;
    Node(int nn){n = nn;}
};
vector<Node> a;
for(int i=1;i<=5;i++) a.push_back(Node(i));
vector<Node> b(a);
a.clear();
for(auto p:b) printf("%d ",p.n);

赋值拷贝,深拷贝

struct Node{
    int n;
    Node(int nn){n = nn;}
};
vector<Node> a;
for(int i=1;i<=5;i++) a.push_back(Node(i));
vector<Node> b = a;
a.clear();
for(auto p:b) printf("%d ",p.n);

vector插入

插入单个数据:

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
a.insert(a.cbegin(),0);
for(auto t:a) printf("%d ",t); //输出0 1 2 3 4 5

插入重复的单个数据:

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
a.insert(a.cbegin(),2,0);
for(auto t:a) printf("%d ",t); //输出0 0 1 2 3 4 5

插入一个数组:

vector<int> a = {1,2,3,4,5};
vector<int> b = {6,7};
a.insert(a.cbegin(),b.cbegin(),b.cbegin()+1);
for(auto t:a) printf("%d ",t); //输出6 1 2 3 4 5
<think>好的,我现在需要回答用户关于如何遍历并修改std::vector的问题。用户之询问过关于const正确性的错误,现在转向vector遍历修改,可能是在实际项目中遇到相关需求。我需要确保回答准确、全面,并且适合不同水平的开发者。 首先,用户的问题是关于std::vector遍历修改方式。这意味着他们想了解在C++中如何遍历vector的元素,并且在遍历过程中修改这些元素。可能的场景包括更新元素的值、应用某种转换或者过滤操作等。 我需要回顾std::vector的基本遍历方法,比如使用迭代器、基于范围的for循环(C++11及以上)、下标索引或者传统for循环。然后,针对每种方法,说明如何修改元素。同时,需要注意在遍历过程中修改元素时可能遇到的问题,比如迭代器失效,但std::vector遍历时修改元素的值(非结构修改,如添加/删除元素)通常是安全的,只要不改变vector的大小。 接下来,需要分点列出不同的遍历方式,并给出代码示例。例如: 1. 使用基于范围的for循环(C++11及以上):这里需要注意,如果要修改元素,必须使用引用(&)来捕获元素,否则修改的是临时副本。例如: for (auto& element : vec) { element = ...; // 修改 } 2. 使用迭代器:同样需要确保迭代器是非const的,可以通过解引用迭代器来修改元素。例如: for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { *it = ...; } 3. 使用下标索引:通过vec[i]访问元素,直接赋值修改。例如: for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) { vec[i] = ...; } 4. 使用传统for循环与指针:可能不太常见,但可以通过指针遍历,但需要注意vector的连续内存特性。 在解释每种方法时,需要强调修改的关键点,比如引用的使用、迭代器的解引用、下标的有效性等。同时,提醒用户如果需要在遍历过程中添加或删除元素,可能需要更谨慎,因为这会改变vector的大小,导致迭代器失效。但用户当的问题集中在修改元素值,而非结构变化,因此可以暂时不深入讨论这个问题,但可能需要在总结或注意事项中提及。 另外,可能需要比较不同方法的优缺点,比如基于范围的for循环简洁,但需要C++11支持;迭代器方法更灵活,适用于更复杂的操作;下标索引对于熟悉数组的用户更直观。 还需要考虑可能的错误,比如在基于范围的for循环中忘记使用引用,导致修改无效,或者错误地使用const迭代器,导致无法修改元素。例如,如果用户写成了for (auto element : vec),那么修改element不会影响原vector中的值。这是常见错误,需要特别指出。 此外,可以提到C++17的结构化绑定,如果vector的元素是结构体或pair等,可以使用结构化绑定来修改成员,但可能超出用户当的问题范围,可以简要提及作为扩展。 最后,总结各种方法的使用场景和注意事项,确保用户能够根据具体情况选择合适的方法。同时,可能建议使用基于范围的for循环(如果支持C++11),因为其简洁性和可读性,但也要根据项目要求和团队习惯来选择。 需要检查所有示例代码的正确性,确保没有语法错误,比如正确的类型声明、循环条件、使用正确的访问方式等。例如,在使用下标时,确保使用正确的类型(size_t),避免符号不匹配的警告。 可能还需要提到性能方面,比如各种方法在性能上没有显著差异,编译器通常会优化成相似的代码,所以选择更易读的方式更好。 总结思考步骤后,组织成一个结构清晰、分点明确、代码示例恰当的回答,确保用户能够理解并应用不同的遍历修改方法到实际开发中。</think>C++中,`std::vector` 是一种动态数组容器,支持高效的遍历和修改操作。以下是常见的遍历并修改其元素的几种方式,以及具体场景下的注意事项: --- ### 1. **基于范围的 `for` 循环(C++11 起)** - **直接通过引用修改元素**: 使用 `auto&` 或具体类型的引用捕获元素,避免拷贝。 ```cpp std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4}; for (auto& num : vec) { num *= 2; // 直接修改原元素 } // 结果:vec = {2, 4, 6, 8} ``` - **错误示例**: 若未使用引用,修改的只是临时副本: ```cpp for (int num : vec) { // 值传递,生成临时副本 num = 0; // 无效修改 } ``` --- ### 2. **迭代器遍历** - **通过非 `const` 迭代器修改**: 使用 `begin()` 和 `end()` 获取迭代器,通过解引用 `*it` 修改元素。 ```cpp for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { *it += 10; // 修改当元素 } ``` - **反向遍历**: 使用 `rbegin()` 和 `rend()` 逆序修改: ```cpp for (auto it = vec.rbegin(); it != vec.rend(); ++it) { *it = -(*it); } ``` --- ### 3. **下标索引遍历** - **直接通过 `[]` 或 `at()` 访问**: 使用 `size()` 获取长度,通过索引直接修改。 ```cpp for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) { vec[i] = i * i; // 通过下标修改 // vec.at(i) = ...; // 带边界检查(性能略低) } ``` - **注意索引类型**: 避免使用 `int` 导致有符号/无符号不匹配警告: ```cpp // 错误示例(可能警告): for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) { ... } ``` -- ### 4. **指针遍历(需谨慎)** - **利用 `std::vector` 内存连续的属性**: 直接操作底层数组(需确保不越界): ```cpp if (!vec.empty()) { int* ptr = vec.data(); // 获取指向首元素的指针 for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) { ptr[i] = 100; // 通过指针修改 } } ``` --- ### 5. **结合算法库(如 `std::for_each`)** - **使用 Lambda 表达式修改元素**: 通过算法实现遍历,需显式传递引用: ```cpp #include <algorithm> std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int& num) { num += 5; // 修改元素 }); ``` --- ### **注意事项** 1. **避免遍历时修改容器结构** - 若在遍历插入/删除元素(如 `push_back`、`erase`),可能导致迭代器失效(需重新获取迭代器)。 - 示例错误: ```cpp for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { if (*it == 3) { vec.erase(it); // 删除后,it 失效!需用返回值更新迭代器 } } ``` 2. **性能与可读性权衡** - 基于范围的 `for` 循环和下标索引通常更直观。 - 迭代器和算法库适合复杂操作(如条件过滤、多容器交互)。 3. **`const` 正确性** - 若不需要修改元素,使用 `const` 迭代器或 `const auto&` 明确语义: ```cpp for (const auto& num : vec) { ... } // 只读遍历 ``` --- ### **总结** 根据场景选择合适的遍历方式: - **简单修改** → 基于范围的 `for` 循环(推荐)。 - **需要索引或复杂逻辑** → 下标索引或迭代器。 - **函数式风格** → `std::for_each` + Lambda。 修改元素时,始终确保通过引用或解引用操作直接操作原数据,避免无效的临时副本。
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