C++标准库vector全面解析

"C++中的vector是一个多功能的数据结构，属于标准模板库(STL)的一部分，能够存储各种类型的对象，类似于动态数组。它支持增加和压缩数据，提供了多种操作方法，如插入、删除、访问元素等。" 在C++编程中，`vector`是一个非常重要的容器，它允许程序员动态地管理一组元素的集合。`vector`类提供了数组的所有基本操作，并且在需要时自动扩展其容量。以下是一些`vector`的关键特性与常用操作： 1. 创建与初始化： - `vector<T> v;` 创建一个空的`vector`，其中`T`是元素类型。 - `vector<T> v(n);` 创建一个包含`n`个默认构造的`T`类型元素的`vector`。 - `vector<T> v(n, elem);` 创建一个包含`n`个值为`elem`的`T`类型元素的`vector`。 - `vector<T> v{elem1, elem2, ...};` 使用C++11初始化列表来创建`vector`。 2. 元素访问： - `v[i]` 返回第`i`个元素，`i`从0开始计数。 - `v.at(i)` 安全访问，如果`i`超出范围，将抛出`out_of_range`异常。 - `v.front()` 返回第一个元素。 - `v.back()` 返回最后一个元素。 3. 迭代器操作： - `v.begin()` 返回指向`vector`第一个元素的迭代器。 - `v.end()` 返回指向`vector`末尾之后的迭代器（不可访问的位置）。 - `v.rbegin()` 返回反向迭代器，指向`vector`的最后一个元素。 - `v.rend()` 返回反向迭代器，指向`vector`的第一个元素之前。 4. 大小与容量： - `v.size()` 返回`vector`中元素的数量。 - `v.empty()` 如果`vector`为空，返回`true`，否则返回`false`。 - `v.capacity()` 返回`vector`当前能容纳的元素数量。 - `v.reserve(n)` 预分配空间，确保`vector`至少能容纳`n`个元素，不改变已有的元素数量。 - `v.shrink_to_fit()` 尝试减少`vector`的容量至实际元素数量，优化内存使用。 5. 插入与删除： - `v.push_back(elem)` 在`vector`末尾添加一个元素。 - `v.pop_back()` 删除`vector`的最后一个元素。 - `v.insert(it, elem)` 在迭代器`it`所指向的位置插入一个元素。 - `v.erase(it)` 删除迭代器`it`所指向的元素。 - `v.erase(beg, end)` 删除由`beg`和`end`指定范围内的所有元素。 6. 元素修改： - `v[n] = value` 用`value`替换第`n`个元素。 - `v.assign(beg, end)` 用区间`[beg, end)`的元素替换`vector`的所有元素。 - `v.assign(n, elem)` 用`n`个`elem`替换`vector`的所有元素。 7. 其他操作： - `v.swap(v2)` 交换`v`和`v2`的内容。 - `v.resize(n)` 改变`vector`的大小为`n`，若需要，可以插入或删除元素。 - `v.resize(n, elem)` 改变`vector`的大小为`n`，若需要，插入的元素初始值为`elem`。 `vector`在处理大量动态数据时非常有用，因为它提供了高效的插入和删除操作，同时保持了随机访问的性能。但是，需要注意的是，插入或删除中间元素可能导致元素的移动，这可能会影响性能。因此，在对性能有严格要求的情况下，可能需要考虑其他数据结构，如`list`或`deque`。