掌握C++ std::vector的全面使用与迭代算法应用

本文将详细介绍C++标准库中的`std::vector`容器的使用方法和关键特性。`std::vector`是一种动态数组，它提供了动态内存管理功能，允许在运行时根据需要自动扩展或缩小其大小。本文的核心内容包括： 1. **初始化与声明**：介绍了两种常用方式来创建和初始化`std::vector`，如`vector<int> vInts;`和`using namespace std;`等方式。同时，强调了`#include <vector>`的重要性，这是使用vector类的必要前提。 2. **基本操作**： - `c.assign(beg, end)`用于根据范围复制元素。 - `c.assign(n, elem)`用于设置固定数量的元素值。 - `c.at(idx)`用于获取指定索引处的元素，但要注意索引越界检查，因为`at()`会抛出`out_of_range`异常。 - `c.back()`访问最后一个元素，`c.empty()`检查容器是否为空，`c.end()`返回容器末尾迭代器。 3. **元素的增删与查找**： - `c.erase(pos)`删除单个元素，如果提供范围，则删除指定区间内的所有元素。 - `c.front()`访问第一个元素，`c.max_size()`返回容器的最大容量，`c.pop_back()`删除最后一个元素，`c.push_back(elem)`在尾部添加元素。 4. **内存管理**： - `get_allocator()`用于获取分配器对象，这对于自定义内存管理有重要意义。 - `c.insert(pos, elem)`插入单个元素，`c.insert(pos, n, elem)`插入固定数量的元素，`c.insert(pos, beg, end)`插入一个已存在的区间。 5. **容量与大小调整**： - `c.resize(num)`改变容器大小，若`num`小于当前元素数量，将删除多余元素；反之则插入默认构造的元素。 - `c.reserve(size)`预分配内存，可以提高插入效率，但不立即调整容器大小。 6. **交换与复制**： - `c1.swap(c2)`用于快速交换两个vector的内容，`vector<Elem> c1(c2)`是浅拷贝，`vector<Elem> c(n)`或`vector<Elem> c(n, elem)`创建指定大小的初始填充元素的vector，而`vector<Elem> c(beg, end)`则是从已存在区间复制元素。 7. **生命周期与析构**： - `c.~vector<Elem>()`执行析构函数，释放所有关联的内存，通常由编译器自动处理，用户无需显式调用。 掌握这些关键点后，读者将能够灵活地使用`std::vector`进行高效、安全的动态数组操作，避免了手动管理内存的麻烦，并充分利用C++模板的优势。文章旨在提升读者对容器的使用能力，鼓励他们转向更为现代和高效的编程实践。