STL_vector 顺序表操作1

本文提供了一个使用C++标准库中的vector容器进行基本操作的示例,包括元素的插入、删除及访问等,适用于初学者理解vector的基本用法。

vector 顺序表操作1

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
using std::vector;
#define MAX 100
vector<int>ivec(MAX);
vector<int>::iterator it;
int len;
void Output(){	
	int i;
	for (i=0;i<len;i++) {
		cout<<ivec[i]<<" ";
	}
	cout<<endl;
}	
int main(){	
	int i,pos,value;
	cin>>len;
	for (i=0;i<=len-1;i++) {
		cin>>ivec[i];
	}
	Output();
    cin>>pos>>value;
	it=ivec.begin();
	ivec.insert(it-1+pos,value);
	len++;
	Output();
//	cout<<len<<endl;
	cin>>pos;
	it=ivec.begin();
	ivec.erase(it-1+pos);
	len--;
	Output();
	cin>>pos;
	cout<<ivec[pos-1]<<endl;
    return 0;
}

 

<think>首先,用户的问题是关于C++ STLvector的insert方法的使用和示例。用户说:“我想在C++ STL中使用vector的insert方法 请问C++ STL vector insert method usage and examples”,所以我需要提供关于vector::insert方法的详细解释、用法和代码示例。 系统级指令要求: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 用户可见层要求: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考站内引用: - 引用[1]: 关于vector::insert的使用,时间复杂度O(N)。 - 引用[2]: STL的定义和vector的底层实现。 - 引用[3]: 使用find函数找到位置后再插入。 - 引用[4]: vector的构造函数。 - 引用[5]: vector的operator[]和随机访问。 这些引用提供了一些上下文,但我需要基于这些信息构建回答。用户的问题是具体的:如何使用vector的insert方法,所以我应该专注于那个。 结构清晰的回答: - 我应该逐步解释:什么是insert方法、它的语法、参数、返回值、时间复杂度、使用示例。 - 包括代码示例,因为用户提到了“examples”。 - 确保代码是C++的,并正确格式化。 生成相关问题: - 在回答结束时,添加相关问题,如示例中所示。 使用中文回答: - 整个回答用中文写。 添加引用标识: - 自然地引用参考站内引用。例如,在提到时间复杂度时引用[1],在提到find函数时引用[3],在提到构造函数时引用[4]等。 大纲回答: 1. **介绍vector::insert方法**:解释它的作用,用于在指定位置插入元素。 2. **语法和参数**:描述insert方法的几种重载形式。 3. **返回值**:解释insert返回什么。 4. **时间复杂度**:讨论性能,引用[1]。 5. **使用示例**:提供几个代码示例,展示不同用法。 - 示例1:在特定迭代器位置插入单个元素。 - 示例2:插入多个相同元素。 - 示例3:使用迭代器范围插入多个元素。 - 示例4:结合find函数找到位置后插入,引用[3]。 6. **注意事项**:如插入位置的有效性,时间复杂度的影响。 7. **相关问题**:在结束时生成2-3个相关问题。 确保LaTeX正确: - 行内数学表达式如O(N)用$O(N)$。 - 可能没有复杂数学,所以保持简单。 引用: - 自然地融入引用。例如: - “时间复杂度为$O(N)$,其中N是插入点后的元素数量[^1]。” - “可以使用find函数找到特定值的位置后再插入[^3]。” 完整回答结构: - 开头:简要介绍vector和insert方法。 - 主体:详细解释和示例。 - 结束:总结和生成相关问题。</think>### C++ STL vector::insert 方法使用指南 在C++ STL中,`vector`是一个动态数组容器,支持高效的元素访问和动态大小调整。`insert`方法是`vector`的关键成员函数之一,用于在指定位置插入新元素。下面我将逐步解释其用法、语法、参数、返回值、时间复杂度,并提供多个代码示例。所有解释基于C++标准库的规范,确保真实可靠。 #### 1. **insert 方法的作用** - `insert` 允许在`vector`的任意位置插入一个或多个元素。插入后,原有元素会自动后移以容纳新元素。 - 由于`vector`底层是连续数组(顺序表),插入操作可能导致内存重新分配,影响性能[^2]。 - 时间复杂度:平均为$O(N)$,其中$N$是插入点后的元素数量(因为需要移动元素)。在尾部插入时,如果空间足够,复杂度为$O(1)$;否则为$O(N)$ 由于重新分配[^1]。 #### 2. **insert 方法的语法** `insert` 有多个重载版本,常用语法如下: - **插入单个元素**: `iterator insert(const_iterator position, const T& value);` - `position`:插入位置的迭代器(如 `v.begin() + index`)。 - `value`:要插入的元素值。 - 返回值:指向新插入元素的迭代器。 - **插入多个相同元素**: `iterator insert(const_iterator position, size_type n, const T& value);` - `n`:要插入的元素个数。 - `value`:所有新元素的相同值。 - **插入另一个容器的元素范围**: `template <class InputIterator> iterator insert(const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);` - `first`, `last`:另一个容器的迭代器范围(如数组、list等)。 - **插入初始化列表**(C++11起): `iterator insert(const_iterator position, initializer_list<T> il);` - `il`:初始化列表,如 `{1, 2, 3}`。 #### 3. **关键注意事项** - **迭代器有效性**:插入后,原有迭代器可能失效(因为内存可能重新分配)。建议在插入后重新获取迭代器。 - **位置参数**:`position` 必须是有效的迭代器,指向当前`vector`内或末尾(`v.end()`)。如果要在特定值位置插入,先用 `find` 函数定位[^3]。 - **性能影响**:频繁在头部或中部插入会导致高开销($O(N)$ 时间复杂度),建议优先在尾部使用 `push_back`[^1]。 #### 4. **代码示例** 以下示例使用C++11标准编译,并包含完整代码。所有示例假设已包含头文件 `<vector>` 和 `<algorithm>`(用于 `find`)。 **示例1: 在指定位置插入单个元素** 在索引2处插入元素 `-1`。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化vector auto it = v.insert(v.begin() + 2, -1); // 在索引2处插入-1 cout << "插入后元素: "; for (int num : v) cout << num << " "; // 输出: 1 2 -1 3 4 5 cout << "\n新元素位置的值: " << *it; // 输出: -1 return 0; } ``` - **解释**:`v.begin() + 2` 指向索引2(值3),插入后元素后移。时间复杂度为 $O(N)$(这里 N=3)[^1]。 **示例2: 插入多个相同元素** 在开头插入3个值为0的元素。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> v = {10, 20, 30}; v.insert(v.begin(), 3, 0); // 在开头插入三个0 for (int num : v) cout << num << " "; // 输出: 0 0 0 10 20 30 return 0; } ``` **示例3: 插入另一个容器的元素范围** 将一个数组的元素插入到vector中部。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <iterator> using namespace std; int main() { vector<int> v = {1, 5}; int arr[] = {2, 3, 4}; // 普通数组 v.insert(v.begin() + 1, begin(arr), end(arr)); // 在索引1处插入数组元素 for (int num : v) cout << num << " "; // 输出: 1 2 3 4 5 return 0; } ``` **示例4: 结合find函数插入特定值位置** 先找到值为3的位置,然后在其前插入元素。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; int main() { vector<int> v = {1, 2, 3, 4}; auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3); // 查找值为3的迭代器[^3] if (pos != v.end()) { v.insert(pos, 99); // 在3前插入99 } for (int num : v) cout << num << " "; // 输出: 1 2 99 3 4 return 0; } ``` - **解释**:`find` 返回迭代器,如果未找到(`pos == v.end()`),则跳过插入。这避免了无效位置错误[^3]。 #### 5. **最佳实践** - **尾部插入优先**:如果不需要特定位置,用 `push_back` 代替 `insert` 以优化性能($O(1)$ 摊销时间)。 - **预分配内存**:如果已知插入数量,先用 `reserve()` 预留空间,减少重新分配次数[^4]。 - **避免高频插入**:在循环中插入时,考虑批量操作(如使用范围插入)以减少 $O(N)$ 开销。 #### 总结 `vector::insert` 是一个灵活的插入方法,但需谨慎使用以避免性能瓶颈。通过迭代器精确定位,结合 `find` 等函数,可以高效处理动态数据。实际开发中,建议结合 `vector` 的构造函数(如范围构造)来简化代码[^4]。
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