前言

这一节内容可能会涉及到一些之前所学习的相关知识，如果你还有不明白的，可以去温习一下之前所学C++基础教程

C++ vector容器

在 C++ 中，vector 是一种非常强大的数据结构，它和数组类似，但功能更灵活。它是一个可以动态调整大小的数组，不需要你手动管理内存，是 C++ 标准模板库（STL）的一部分。

如果你需要一个可以自动扩展的数组来存储数据，vector 是你的首选。

为什么用 `vector` 而不是数组？

数组虽然可以存储元素，但有几个缺点：

固定大小：数组在创建时必须指定大小，无法动态扩展或缩小。
手动管理内存：如果需要动态数组，你必须手动分配和释放内存，容易出错。
功能有限：数组没有直接提供添加、删除、查找等功能。

而 vector 可以解决这些问题：

动态大小：vector 可以根据需要自动增长或缩小。
连续存储：vector 的元素存储在连续的内存中，因此访问速度快。
灵活接口：提供了丰富的操作方法，如添加、删除、清空等。

如何使用 `vector`？

1. 引入头文件

要使用 vector，必须包含 <vector> 头文件：

1	#include <vector>

2. 创建 `vector`

创建 vector 和声明普通变量一样简单。

示例：创建一个存储整数的 `vector`

1	std::vector<int> myVector; // 创建一个空的整数向量

示例：创建时指定大小

1 2	std::vector<int> myVector(5); // 创建一个大小为5的向量，初始值为默认值（0） std::vector<int> myVector(5, 10); // 创建一个大小为5的向量，每个元素初始值为10

示例：使用列表初始化

1	std::vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5}; // 创建一个包含元素1, 2, 3, 4, 5的向量

3. 向 `vector` 添加元素

使用 push_back 方法，可以在 vector 的末尾添加元素：

1	myVector.push_back(7); // 向向量末尾添加元素7

4. 访问 `vector` 中的元素

你可以通过两种方式访问元素：

**下标操作符 []**：直接通过下标访问元素（从 0 开始计数）。
at() 方法：更安全的访问方法，会检查下标是否合法。

示例：

1 2	int x = myVector[0]; // 获取第一个元素 int y = myVector.at(1); // 获取第二个元素

5. 获取 `vector` 的大小

使用 size() 方法可以得到 vector 中的元素数量：

1	int size = myVector.size(); // 获取向量大小

6. 遍历 `vector`

你可以用多种方式遍历 vector：

方法 1：普通 for 循环

1
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3

for (size_t i = 0; i < myVector.size(); ++i) {
    std::cout << myVector[i] << " ";
}

方法 2：迭代器

1
2
3

for (auto it = myVector.begin(); it != myVector.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

方法 3：范围循环（推荐）

1
2
3

for (int element : myVector) {
    std::cout << element << " ";
}

7. 删除元素

使用 erase() 方法可以删除某个位置的元素：

1	myVector.erase(myVector.begin() + 2); // 删除第三个元素（下标为2）

8. 清空 `vector`

使用 clear() 方法可以清空 vector 中的所有元素：

1	myVector.clear(); // 清空向量

完整实例

以下代码展示了如何创建一个 vector，添加、访问、删除、清空元素，并输出其内容：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    // 创建一个空的整数向量
    std::vector<int> myVector;

    // 添加元素到向量中
    myVector.push_back(3);
    myVector.push_back(7);
    myVector.push_back(11);
    myVector.push_back(5);

    // 输出向量中的元素
    std::cout << "Elements in the vector: ";
    for (int element : myVector) {
        std::cout << element << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 访问第一个和第二个元素
    std::cout << "First element: " << myVector[0] << std::endl;
    std::cout << "Second element: " << myVector.at(1) << std::endl;

    // 获取向量大小
    std::cout << "Size of the vector: " << myVector.size() << std::endl;

    // 删除第三个元素
    myVector.erase(myVector.begin() + 2);

    // 输出删除后的向量
    std::cout << "Elements in the vector after erasing: ";
    for (int element : myVector) {
        std::cout << element << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 清空向量
    myVector.clear();
    std::cout << "Size of the vector after clearing: " << myVector.size() << std::endl;

    return 0;
}

运行结果：

Elements in the vector: 3 7 11 5
First element: 3
Second element: 7
Size of the vector: 4
Elements in the vector after erasing: 3 7 5
Size of the vector after clearing: 0

总结

vector 是一个动态数组，可以根据需要自动扩展或缩小。
使用方便：
- 添加元素：push_back()
- 删除元素：erase()
- 访问元素：[] 或 at()
- 遍历：普通循环、迭代器、范围循环。
适用场景：
- 需要动态调整大小的数组。
- 需要频繁在末尾添加或移除元素。
- 需要高效的随机访问操作。