【C++】STL详解（三）—vector使用手册：不看你会后悔

1. 存储方式：与数组一样，vector使用连续内存空间存储元素，因此可以通过下标随机访问，时间复杂度为O(1)。
2. 动态扩容：与普通数组不同，vector的大小可以动态改变。当空间不足时，会分配新的更大内存，把原有元素拷贝过去，再释放旧空间。
3. 空间策略：vector会预留额外空间来减少频繁扩容。不同实现的扩容策略不同，但通常是以倍数方式增长，从而保证均摊插入复杂度为O(1)。
4. 性能特点：
   • 访问元素效率高（支持随机访问）。
   • 在末尾插入/删除效率高。
   • 在中间或开头插入/删除效率低（需要移动大量元素）。

👉 一句话总结：vector是 C++ 中最常用的容器，本质是一个能自动扩容的动态数组，既有数组的高效访问，又比数组更灵活。

二、vector的使用

1.vector的定义方式

构造一个空的 vector（任意类型）

注意：这只是一个示例，注意是任意类型，不止如下的类型

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vector<int> v1; //构造int类型的空容器 vector<double> v2; //构造double类型的空容器 vector<char> v3; //构造char类型的空容器 vector<string> v4; //构造string类型的空容器

构造一个含有 n 个元素的 vector，每个元素的值都是 val

vector<类型> v1(n个元素，值val);

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vector<int> v1(10,2); vector<double> v2(10,0.0); vector<char> v3(10,'d');

拷贝构造函数，用已有的 vector 构造新的 vector

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vector<int> v1(v2); //拷贝构造int类型的v2容器的复制品

用区间 [first, last) 中的元素构造 vector

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vector<int> v2(v1.begin(), v1.end()); //使用迭代器拷贝构造v2容器的某一段内容

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2.迭代器的使用

在vector中，迭代器的底层实现通常就是一个普通指针，因为vector的元素存储在连续的内存空间里，用指针就能完成迭代器的所有功能。因此在vector阶段，迭代器本质上等同于指针。但在其他容器（如list、map）中，元素存储方式不同，不一定是连续内存，这时迭代器并不是单纯的指针，而是一个封装了指针行为的类对象，通过运算符重载来模拟“像指针一样使用”。

begin和end

begin函数可以得到容器中第一个元素的正向迭代器，通过end函数可以得到容器中最后一个元素的下一个位置的正向迭代器。

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int main() { vector<int> v(6, 6); vector<int>::iterator it = v.begin(); while (it != v.end()) { cout << *it << " " ; ++it; } cout << endl; return 0; }

此处仅展示普通vector对象的迭代器使用，因为容器的迭代器的使用都是相通的

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rbegin和rend

rbegin函数可以得到容器中最后一个元素的反向迭代器，通过rend函数可以得到容器中第一个元素的前一个位置的反向迭代器

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int main() { vector<int> v1; v1.push_back(5); v1.push_back(2); v1.push_back(0); vector<int>::reverse_iterator rit = v1.rbegin(); while (rit != v1.rend()) { cout << *rit << " "; ++rit; } return 0; }

运行结果如下:

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3.空间的增长问题

size和capacity

通过size函数获取当前容器中的有效元素个数，通过capacity函数获取当前容器的最大容量。

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#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void test01() { vector<int> v1(6, 6); cout << "size:" << v1.size() << endl;//获取当前容器有效数据个数 cout << "capacity:" << v1.capacity() << endl;//获取当前容器最大容量 } int main() { test01(); return 0; }

运行结果如下：

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reserve和reszie

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#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void test01() { vector<int> v1(6, 6); cout << "size: " << v1.size() << endl;//获取当前容器有效数据个数 6 cout << "capacity: " << v1.capacity() << endl;//获取当前容器最大容量 6 v1.reserve(20);//修改容器最大容量为20 cout << "size: " << v1.size() << endl;//6 cout << "capacity: " << v1.capacity() << endl;//20 v1.resize(10); cout << "size: " << v1.size() << endl;//10,剩余空间默认为0 cout << "capacity: " << v1.capacity() << endl;//10 v1.resize(15,8); cout << "size: " << v1.size() << endl;//15,剩余空间补8 cout << "capacity: " << v1.capacity() << endl;//15 } int main() { test01(); return 0; }

运行结果如下：

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empty

通过empty函数判断当前容器是否为空。

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#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void test02() { vector<int> v2(6, 6); vector<int> v3; cout << "v2: " << v2.empty() << endl; cout << "v3: " << v3.empty() << endl; } int main() { test02(); return 0; }

运行结果如下：

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4.vector增删查改

push_back和pop_back

通过push_back函数对容器进行尾插，pop_back函数对容器进行尾删。

代码语言：javascript

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#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void test03() { vector<int> v1; v1.push_back(5); v1.push_back(2); v1.push_back(0); v1.push_back(1); v1.push_back(3); v1.push_back(1); v1.push_back(4); v1.pop_back(); v1.pop_back(); } int main() { //test01(); //test02(); test03(); return 0; }

代码运行如下：

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insert和erase

通过insert函数可以在所给迭代器pos位置插入一个或多个元素，通过erase函数可以删除所给迭代器pos位置的元素，或删除所给迭代器区间内的所有元素（左闭右开）。

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#include<iostream> #include<vector> using namespace std; void test04() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); v.insert(v.begin(), 0); //在容器开头插入0 v.insert(v.begin(), 5, -1); //在容器开头插入5个-1 v.erase(v.begin()); //删除容器中的第一个元素 v.erase(v.begin(), v.begin() + 5); //删除在该迭代器区间内的元素（左闭右开） return 0; } int main() { //test01(); //test02(); //test03(); test04(); return 0; }

运行结果如下：

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以上是按位置进行插入或删除元素的方式，若要按值进行插入或删除（在某一特定值位置进行插入或删除），则需要用到find函数。 find函数： find函数共三个参数，前两个参数确定一个迭代器区间（左闭右开），第三个参数确定所要寻找的值。 find函数在所给迭代器区间寻找第一个匹配的元素，并返回它的迭代器，若未找到，则返回所给的第二个参数