C++ vector 容器

C++ vector 容器概述

std::vector是 C++ 标准模板库（STL）中的动态数组容器，支持随机访问、动态扩容和高效的元素操作。其底层通过连续内存空间实现，兼具数组的高效性和动态扩展的灵活性。

基本用法

初始化

#include <vector> std::vector<int> vec1; // 空向量 std::vector<int> vec2(5, 10); // 5个元素，初始值为10 std::vector<int> vec3 = {1, 2, 3}; // 列表初始化

常用操作

vec1.push_back(4); // 尾部插入元素 vec1.pop_back(); // 删除尾部元素 vec1.size(); // 返回元素数量 vec1.empty(); // 判断是否为空 vec1[0]; // 随机访问（不检查边界） vec1.at(0); // 带边界检查的访问 vec1.clear(); // 清空所有元素

动态扩容机制

• vector在插入元素时若容量不足，会自动分配更大的内存（通常为当前容量的 2 倍或 1.5 倍），并将旧元素拷贝到新内存。
• 可通过reserve()预分配空间以避免频繁扩容：

  vec1.reserve(100); // 预分配100个元素的空间

迭代器与遍历

// 范围for循环（C++11） for (int x : vec1) { std::cout << x << " "; } // 迭代器遍历 for (auto it = vec1.begin(); it != vec1.end(); ++it) { std::cout << *it << " "; }

性能与复杂度

• 随机访问：O(1)
• 尾部插入/删除：均摊 O(1)
• 中间插入/删除：O(n)（需移动后续元素）

与其他容器对比

实际应用示例

元素去重

std::sort(vec1.begin(), vec1.end()); vec1.erase(std::unique(vec1.begin(), vec1.end()), vec1.end());

二维动态数组

std::vector<std::vector<int>> matrix(3, std::vector<int>(4)); // 3x4矩阵

注意事项

• 避免在循环中频繁调用push_back()，优先使用reserve()预分配空间。
• 插入/删除操作可能导致迭代器失效，需谨慎处理。
• 需要头文件<vector>和命名空间std。