Vector[C++]

C++中的std::vector简介

std::vector是C++标准模板库（STL）中的一种动态数组。它提供了一种可以动态增长和缩减的序列容器。与普通数组相比，std::vector能够自动管理内存，并且可以高效地访问任何元素。

std::vector的特点

• 头文件：要包含#include <vector>的头文件
• 动态大小：std::vector的大小是动态的，可以在运行时增长和缩减。
• 随机访问：可以通过索引快速访问任何元素，时间复杂度为O(1)。
• 自动内存管理：不需要手动分配和释放内存，std::vector会处理这些细节。

std::vector的重要接口用法介绍

1. 初始化

vector

• (1)
  空容器构造函数(默认构造函数)构造一个没有元素的空容器
• (2)
  构造一个包含n个元素的容器。所有元素被初始化为val
• (3)
  构造一个包含与[first,last]范围相同数量元素的容器(迭代器访问)，其中每个元素以相同的顺序从该范围中的对应元素构造
• (4)
  允许你通过另一个 std::vector 对象来初始化一个新的 std::vector。当你使用这个构造函数时，新创建的 std::vector 将包含与参数 x 相同的元素，即它将是 x 的一个副本。

#include <vector>

std::vector<int> vec; // (1)默认初始化，空vector
std::vector<int> vec(5); // (2)初始化为包含5个元素的vector，每个元素初始化为0
std::vector<int> vec(5, 10); // (2)初始化为包含5个元素的vector，每个元素初始化为10

int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };// (3)假设我们有一个整数数组
std::vector<int> vec(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));// (3)使用模板构造函数从数组创建vector

std::vector<int> originalVector = {1, 2, 3, 4, 5}; // 创建一个 vector 并初始化一些元素
std::vector<int> copyVector(originalVector);    // (4)使用拷贝构造函数创建一个新的 vector

2. 添加元素

push_back

• push_back
  没啥说的尾插一个数或数组
  

emplace_back

• emplace_back
  在vector的末尾插入一个新元素，就在vector当前的最后一个元素之后。这个新元素是使用args作为其构造函数的参数来就地构造的。

push_back和emplace_back的区别：

• push_back 是将已存在的元素添加到 vector 的末尾。
• emplace_back 是在 vector 的末尾直接构造一个新元素，这样可以更高效，特别是对于复杂类型的对象。
  而构造一个新的元素可以减少拷贝或者移动提升效率

vec.push_back(1); // 在vector末尾添加元素1
vec.emplace_back(2); // 在vector末尾构造一个新元素

3. 访问元素

operator[]

• operator[]
  返回对vector容器中位置n的元素的引用,和string类似说白了就是方括号下标的使用

back

• back
  返回对vector中最后一个元素

int first = vec[0]; // 通过索引访问第一个元素
int last = vec.back(); // 返回最后一个元素

4. 修改元素

operator

• operator[]
  返回对vector容器中位置n的元素的引用,和string类似说白了就是方括号下标的使用

vec[0] = 100; // 将第一个元素修改为100

5. 遍历

三种，下标，迭代器，范围for

std::vector<int> vec({ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 });

for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) 
{
    std::cout << vec[i] << std::endl;
}

auto it = vec.begin();
while (it!=vec.end())
{
	cout << *it << " ";
	it++;
}
cout << endl;

for (auto &element : vec) 
{
    std::cout << element << std::endl;
}

6. 容量和大小

size

• szie
  返回vector中元素的个数

empty

• empty
  返回vector是否为空(即其大小是否为0)

int size = vec.size(); // 返回vector中的元素数量
bool isEmpty = vec.empty(); // 如果vector为空，返回true

7. 清空和删除

clear

clear清空vector中的所有元素,没什么说的

erase

• erase
  用于删除容器中的元素。它可以删除指定位置的元素，或者删除一个范围内的元素

vec.clear(); // 清空vector中的所有元素
std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
vec.erase(vec.begin() + 2); // 删除第三个元素（索引为2的元素，因为索引从0开始）
iterator erase(iterator first, iterator last);//用迭代器范围删除

8. 查找

find

在std::vector中find 函数有两种重载形式：

1. 查找单个元素：

   iterator find(const value_type& value);
   

   这个函数接受一个值作为参数，它会在 vector 中查找这个值，并返回一个指向该值的迭代器。

2. 查找元素范围：

   iterator find(const_iterator first, const_iterator last, const value_type& value);
   

   这个函数接受两个迭代器作为参数，表示搜索的范围，以及一个值作为参数，它会在指定范围内查找这个值，并返回一个指向该值的迭代器。

下面是一个使用 find 在 std::vector 中查找元素的例子：

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 查找元素4
    auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), 4);

    // 检查是否找到了元素
    if (it != vec.end()) {
        std::cout << "Element found: " << *it << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Element not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

在这个例子中，我们使用 find 函数在 vec 中查找元素4。如果找到了，find 将返回一个指向元素4的迭代器；如果没有找到，它将返回一个指向 vec 末尾的迭代器。根据这个结果，我们打印出相应的消息。