学习笔记4_std::vector
- 是神马？
在cpp中，std::vector是标准模板库STL提供的一种序列容器，可以看作是一个可动态改变大小的数组。vector 是 C++ 中最常用的容器之一，因为它结合了数组的高效随机访问和动态大小的灵活性。
- 主要特点
- 动态大小：不同于普通数组的大小固定，vector会根据元素的增删自动调整存储空间。
- 连续内存：元素在内存中连续存储，可以通过下标快速访问任意元素（随机访问迭代器），时间复杂度O(1)。
- 高效尾操作：在末尾添加(push_back)或者删除(pop_back)元素非常快，均摊时间复杂度O(1)。
- 中间操作较慢：在中间或开头插入/删除元素需要移动后续所有元素，时间复杂度为O(n)。
- 基本用法
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#include <vector> #include <iostream> int main() { // 创建一个空的 int 类型 vector std::vector<int> vec; // 添加元素 vec.push_back(10); vec.push_back(20); vec.push_back(30); // 访问元素（下标方式，不检查越界） std::cout << vec[1] << std::endl; // 输出 20 // 使用 at() 方法（会检查越界，抛出异常） std::cout << vec.at(2) << std::endl; // 输出 30 // 遍历 for (int x : vec) { std::cout << x << " "; } // 获取大小和容量 std::cout << "size: " << vec.size() << ", capacity: " << vec.capacity() << std::endl; return 0; } |
- 内存管理
- Vector会预先分配一定的内存空间（通过capacity()查看），当元素数量超过当前容量时，会重新 分配更大的内存块（通常是当前容量的两倍）,并将所有元素复制/移动到新内存。
- 可以使用reserve(n)提前分配足够容纳n个元素的内存，减少多次重新分配的开销。
- 使用shrink_to_fit()可以请求减小容量以适应当前大小。
- 常用成员函数
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push_back(val) |
在末尾添加一个元素 |
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pop_back() |
删除末尾元素 |
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insert(pos, val) |
在指定位置插入一个或多个元素 |
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erase(pos) |
删除指定位置的元素 |
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clear() |
清空所有元素 |
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size() |
返回当前元素个数 |
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empty() |
判断是否为空 |
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resize(n) |
改变元素个数，多余的新元素默认构造 |
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front() / back() |
返回第一个/最后一个元素的引用 |
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data() |
返回指向底层数组的指针 |
- 注意！
- 迭代器失效：在插入/删除元素后，原有的迭代器/引用/指针可能失效。
- 下标访问不检查越界：使用operator[]访问越界位置会导致未定义行为；推荐使用at()进行带检查的访问（但是会稍慢）。
- 频繁在中间插入/删除：如果程序需要频繁在非尾部操作，可以考虑使用list或者deque。
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