stl vector

vector是属于stl中的序列性容器的一种。类似于数组,但支持动态扩容。即随着元素的增加,它内部会自动进行扩容,以容纳新元素。
 #include <vector>

 std::vector<int> vec;
 cout<<"size     :"<<vec.size()<<endl;   
 cout<<"capacity :"<<vec.capacity()<<endl;
 //size 方法查看当前空间已使用大小
 //capacity 方法查看当前vector申请空间大小
capacity 查看的大小都会大于等于size方法查看大小。在大小相等的时候,下次插入新元素,vector会进行扩容,一般申请空间的大小,都会是以当前使用空间*2来进行申请,如果还是容纳不下,会再次进行扩容。
 std::vector<int> vec;
    vec.push_back(1);
    cout<<"size     :"<<vec.size()<<endl;
    cout<<"capacity :"<<vec.capacity()<<endl;
    //第一次进行插入元素:size大小为1,capacity 大小为1.

    vec.push_back(1);
    cout<<"size     :"<<vec.size()<<endl;
    cout<<"capacity :"<<vec.capacity()<<endl;
    //第二次进行插入元素:size大小为2,capacity 进行扩容变成2.

    vec.push_back(1);
    cout<<"size     :"<<vec.size()<<endl;
    //第三次插入元素:size大小变为3,capacity 在2的基础上进行扩容变为4
    /*
    *在接下来进行元素插入时,因为capacity 大小已经扩充为4,还可以容纳一个元素,所以不会进行扩容。但是当size大于4时,capacity 会再次进行扩充,按规则,会扩充为8
    */
vector的一些其他使用方式:
 std::vector<int> vec;
 vec.push_back(1);
 vec.push_back(10);
 vec.push_back(100);

 //front()方法:vector中的第一个元素
 cout<<"front:"<<vec.front()<<endl;      //out: 1

 //back()方法:vector中的最后一个元素
 cout<<"back:"<<vec.back()<<endl;       //out: 100

 //push_back():往vector中的最后插入元素
 vec.push_back(1000);
 cout<<"back:"<<vec.back()<<endl;       //out: 1000

// pop_back():删除vector中的最后一个元素   
 vec.pop_back();
 cout<<"back:"<<vec.back()<<endl;       //out: 100

//erase(iterator position):删除指定位置上的元素
//erase(iterator begin,iterator end):删除一段连续空间中的元素
**vector迭代器:**
vector维护的是一个连续的线性空间,所以不论其元素为何种类型,普通指针都可以作为vector的迭代器而满足了所有必要条件。因为普通指针支持,*  ->  ++ -- + - += -=,所以vector也对这些运算符进行了重载。(可以理解为:例如 vector<int>的迭代器,其实就是一个 int* 的指针)。
iterator start;   表示目前使用空间的头
iterator finish;  表示目前使用空间的尾
iterator end_of_storage;  表示目前可用空间的尾

前面有说到,vector在空间不够用的时候,会动态的进行扩容,而这个扩容不是简单的在已使用空间后面继续申请空间,因为不保证一使用空间之后还有足够的空间可以申请。所以,一般都是额外在一段连续空间中申请所需空间,然后把原vector中的元素都拷贝过去,并释放原有空间。(可以理解为:在vector保存很多元素的时候,进行扩容,需要进行大量的拷贝,所以在元素过多情况下可以考虑是否还需要使用vector)。
### C++ STL Vector 的使用方法及示例 #### 1. 基本概念 `std::vector` 是 C++ 标准模板库(STL)中的一个重要组件,属于一种动态数组容器。与传统静态数组相比,`std::vector` 可以在运行时动态调整其大小[^3]。 为了使用 `std::vector`,需要包含头文件 `<vector>` 并显式实例化模板类[^2]。 #### 2. 创建和初始化 以下是创建并初始化 `std::vector` 的几种常见方式: ```cpp #include <iostream> #include <vector> int main() { // 方式一:默认构造函数 std::vector<int> v1; // 方式二:指定初始容量 std::vector<int> v2(5); // 初始化为五个0 // 方式三:指定初始值 std::vector<int> v3(5, 10); // 初始化为五个10 // 方式四:通过另一个向量初始化 std::vector<int> v4(v3); // 方式五:从数组初始化 int arr[] = {1, 2, 3}; std::vector<int> v5(arr, arr + sizeof(arr)/sizeof(int)); return 0; } ``` #### 3. 遍历元素 可以通过迭代器或者范围循环来遍历 `std::vector` 中的元素[^1]。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 方法一:使用迭代器 for (std::vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { std::cout << *it << " "; } std::cout << std::endl; // 方法二:使用范围for循环 for (const auto& elem : vec) { std::cout << elem << " "; } return 0; } ``` #### 4. 动态调整大小 `std::vector` 支持动态扩展和收缩,常用的方法有 `push_back()`、`pop_back()`、`resize()` 和 `reserve()`[^4][^5]。 - **`push_back(value)`**: 向向量末尾添加新元素。 - **`pop_back()`**: 删除向量最后一个元素。 - **`resize(new_size)`**: 调整向量大小至 `new_size`。 - **`reserve(size)`**: 预留至少 `size` 大小的空间。 示例如下: ```cpp #include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> vec; // 添加元素 vec.push_back(1); vec.push_back(2); // 扩展大小 vec.resize(5, 0); // 将vec扩展到5个元素,默认填充为0 // 预留空间 vec.reserve(10); // 至少预留10个位置 // 移除最后元素 vec.pop_back(); for (const auto& elem : vec) { std::cout << elem << " "; } return 0; } ``` #### 5. 访问元素 可以使用索引运算符 `[ ]` 或者成员函数 `at(index)` 来访问向量中的元素。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用 [] 运算符 std::cout << "First element: " << vec[0] << std::endl; // 使用 at() 函数 try { std::cout << "Third element: " << vec.at(2) << std::endl; } catch (const std::out_of_range& e) { std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl; } return 0; } ``` --- ###
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