C++STL中vector的常见用法

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什么是vector

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

vector可以理解为变长数组，其内部实现基于倍增思想。vector支持加粗样式随机访问，即像数组一样用$[]$访问，但它不是链表，不可再任意位置进行$O(1)$插入删除。所以，元素的增删一般在vector的末尾进行。

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vector的声明

• 头文件
  #include<vector>
• 一般声明
  vector<int> a
• 规定长度

1. vector<int>a(10) //有10个整型元素的向量
2. vector<int>a[10] //第一维长度为10，第二维度动态变化

• 结构体
  struct node{...};
vector<node> a

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vector的初始化

• 直接赋值：vector<int> a(10,1); //a向量有10个元素，初值均为1
• 向量赋值

1. vector<int> a(b); //b是向量
2. vector<int> a(b.begin()+n,b.begin()+m); //向量b的第n~m个元素赋值给a

• 数组赋值：int p[x]={...};vector<int> a(p+n,p+m); //数组p的第n~m个元素赋值给a

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vector常用操作

常用内置函数

• size/empty

  size函数返回vector的实际长度（包含元素个数），empty函数返回bool类型，表明vector是否为空，true为空，false为非空。

• $[]$运算

  a[i]表示取vector的第i个元素。

  注意，vector中的 $[]$ 运算只允许取出，不允许写入，即不可执行a[i]=x; //a为vector操作。

• begin/end

  迭代器

迭代器就像STL容器的“指针”，可以用“ $\ast$ ”运算符解除引用。
迭代器的声明方法为：
vector<数据类型>::iterator 变量名;

begin函数返回指向vector中第一个元素的迭代器，*a.begin()相当于a[0]（注意有“ $\ast$ ”）。

而所有容器都可视为一个“前闭后开”的结构，end函数返回vector的最后一个元素再往后的“边界”。*a.end()相当于a[a.size()]。

*遍历vector

• 一般方法

  $[]$运算遍历:

  for (int i = 0; i < a.size(); i++)
       cout << a[i] <<endl;
  

  迭代器遍历：

   for (vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it++)
       cout << *it <<endl;
  

• 新增方式：auto类型

  什么是auto类型？

  auto的原理就是根据后面的值，来自己推测前面的类型是什么。
  auto的作用就是为了简化变量初始化，如果这个变量有一个很长很长的初始化类型，就可以用auto代替。

  利用auto类型遍历：

  标准版：

  for (auto it = a.begin(); it != a.end(); it++)
  	cout << *it << endl;
  

  简化版：

  for (auto it : a)
  	cout<< it << endl;
  

• front/back

  front函数返回vector的第一个元素，等价于*a.begin()和a[0]。
  back函数返回vector的最后一个元素，等价于*a.end()和a[size()-1]。

  值得注意的是，begin / end / front / back / empty 的时间复杂度均为$O(1)$，而size 的时间复杂度为$O(n)$，所以在竞赛中尽量少用size判空或取值，怕超时 。

• push_back/pop_back

  a.push_back(x) 把x插入a的尾部。
  a.pop_back() 删除a的最后一个元素。

• erase

  a.erase(a.begin()+n,a.begin()+m) 删除a中的第n~m个元素（从0算起），左闭右开。

• insert

  以下均从0算起：

• a.insert(a.begin()+n,x) 在a的第n个位置插入x。

• a.insert(a.begin()+n,k,x) 在a的第n个位置插入k个x。

• a.insert(a.begin()+n,b+m,b+k) 在a的第n个位置插入b的第m~k个元素，左闭右开。

• swap

  swap(a,b) 完全交换a，b向量。

• 向量比较

  向量可采用==，!=，>=等运算符。

常见算法

头文件：#include<algorithm>

• sort(a.begin(),a.end()) 对a中的从a.begin()到a.end()的元素进行从小到大排列，左闭右开。
• reverse(a.begin(),a.end()) 对a中的从a.begin()到a.end()的元素倒置（如a中元素为1,4,1,5,倒置后为5,1,4,1）
• copy(a.begin(),a.end(),b.begin()+n) 把a中的从a.begin()到a.end()的元素复制到b中，左闭右开，从b.begin()+n的位置（包括）开始复制，覆盖掉原有元素。
• find(a.begin(),a.end(),x) 在a中的从a.begin()到a.end()的元素中查找x，若存在返回其在向量中的位置，左闭右开。
  ;

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