【C++】10：Vector的理解和使用

原创已于 2025-11-25 16:15:09 修改 · 630 阅读

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#c++ #开发语言

于 2025-10-28 15:35:28 首次发布

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一、vector的介绍和使用

1.1 vector的介绍

vector的文档介绍

使用STL的三个境界：能用，明理，能扩展，那么下面学习vector，我们也是按照这个方法去学习

1.2 vector的使用

vector学习时一定要学会查看文档：vector的文档介绍，vector在实际中非常的重要，在实际中，我门熟悉常见的接口就可以，下面列出了哪些接口是要重点掌握的。

使用vector要包含vector头文件

二、vector的构造函数

我们在vector的文档介绍可以看到vector的构造函数如下所示：

2.1 无参构造函数

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v;
	return 0;
}

2.2 构造并且初始化n个val

如果传参的时候没有写val值，就会调用这个类型的默认构造函数。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10,1);
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

2.3 使用迭代器进行初始化构造

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 2);
	vector<int> v2(v.begin(), v.end());
	for (int i = 0; i < v2.size(); i++) {
		cout << v2[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

2.4 拷贝构造

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 2);
	vector<int> v1(v);
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

三、vector的迭代器

在string类里面我们讲过，迭代器属于其对应容器的类域，所以我们在声明vector迭代器时，需要指定类域。

与string类似，vector也有八种迭代器，如下所示：

我们重点掌握的就是begin和end。代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 3);
	vector<int>::iterator vit = v.begin();
	while (vit != v.end()) {
		cout << *vit << " ";
		*vit++;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

四、vector的空间增长问题

4.1 size

这个方法会返回vector容量里面的元素个数。

4.2 capacity

这个方法会返回vector实际开的空间是多少。我们在push数据时，会经常多开一点，为了避免一直扩容，代码如下所示：

4.3 empty

这个方法是判断vector是否为空

4.4 resize(重点)

函数原型如下：

这个函数是重新设置vector的size。n是重新设置的大小，第二个参数是大于原本的size时，需要插入的值，如果没有写，就使用vector类型的默认参数

具体有三种情况

1、n小于原本的size：

这种情况直接发生截断，大于n的部分直接丢弃。容量不变，代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 1);
	v.resize(5);
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity()<<endl;
	return 0;
}

2、n大于原本的size，但是小于vector的容量：

这种情况会将size改为n，并向vector中添加元素，不会扩容。代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 1);
	v.reserve(20);
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	v.resize(15,9);
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

3、n大于原本的size，并且大于vector的容量：

这种情况会将size改为n，并向vector中添加元素，会扩容。代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 1);
	v.reserve(20);
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	v.resize(30, 9);
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

4.5 reserve(重点)

reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题，我们来看一下reserve的介绍：

1、当n大于原本的容量时，vector会增加容量到n或者增加到比n更大。代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 1);
	cout << "size    :" << v.size() << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	v.reserve(50);
	cout << "size    :" << v.size() << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

2、当n小于原本的容量，大于size时，容量不变，代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 20; i++) {
		v.push_back(1);
	}
	cout << "size    :" << v.size() << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	v.reserve(25);
	cout << "size    :" << v.size() << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

3、当n小于原本的容量，小于size时，容量不变，代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 20; i++) {
		v.push_back(1);
	}
	cout << "size    :" << v.size() << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	v.reserve(10);
	cout << "size    :" << v.size() << endl;
	cout << "capacity:" << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

可以确定的时reserve肯定时不会缩容的。

五、vector的元素获取

5.1 operator[] (重点)

在vector中，也同样重载了[]运算符，我们可以通过[]使用下标来访问元素，代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 1);
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;
 	return 0;
}

5.2 at

at和[]差不多，代码如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v(10, 1);
	for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
		cout << v.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

5.3 back

back是取vector的尾元素

5.4 front

front是取vector的首元素。

六、vector的增删查改

6.1 push_back(重点)

push_back是往vector末尾插入一个元素，代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
int main() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(1);
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		cout << v[i] << " ";
	}
	return 0;
}