C++_vector 容器的常见用法

梳理一下 vector 的常见用法。

C++ 的 vector 本质上是一个动态数组，也就是可以自动扩容的数组，具体如何实现这里不深究。如果要使用 vector，需要添加 vector 头文件。

初始化

vector 的初始化有很多种方式（本质上就是如何如何使用 vector 提供的构造函数）：

vector<int> v1;  // v1 是一个空 vector，内部元素都是 int 类型的
vector<int> v2(v1);  // v2 中包含了 v1 所有元素的副本
vector<int> v2 = v1; // 同上
vector<int> v3(size, val);  // v3 是大小为 size，内部元素全是 val 的 vector
vector<int> v4(size); // v4 的大小是 size，内部元素全是 0
vector<int> v5{a, b, c, ...} // v5 包含了初始值个数的元素，前几个元素被赋予相应的值
vector<int> v5={a, b, c, ...} //  同上
vector<int> v6[size]  // v6 的大小为 size，内部每一个元素都是单独的 vector，长度不限
vector<vector<int>> v6(size) //同上
vector<int> v7(v1.begin(), v1.begin() + k); // v7的大小为 k，内部元素顺序与 v1 的前 k个元素一致
vector<vector<int>> v7; //  不限定长度的二维 vector
vector<vector<int>> v8(size, vector<int>(size));  // 同时限定一维和二维的大小

上面的int都可以换成其他基本类型、类或容器。

访问

下标

vector 访问元素的方式有很多，可以用类似数组下标的方式访问，此时下标范围是[0, v.size() - 1]。

vector<int> v(5);
v[0] = 0;
v[1] = 1;
v[2] = 2;

迭代器

STL 容器都可以用迭代器来访问。

#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std;
int main() {
  vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};
  auto it = v.begin();
  cout << *it << endl;
  cout << *(++it) << endl;
  cout << *(v.begin() + 1) << endl;
  return 0;
} 
/*
out:
1
2
2
*/

除了迭代器与下标，vector 还可以用一些成员函数来访问。

运算符

两个 vector 可以直接用==和!=来判断相同与否，也即其内部元素是否都一致。

#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std;
int main() {
  vector<int> v1{1, 2, 3};
  vector<int> v2{1, 2, 3};
  if(v1 == v2) cout << "Same" << endl;
  return 0;
} 
/*
out:
Same
*/

类似的运算符还有<、<=、>和>=，比较规则是内部元素的字典序。

常用函数

push_back

向 vector 容器末尾添加元素。

v.push_back(x);

emplace_back

C++ 11 引入的新函数，与 push_back 相比更高效，用法基本相同。因为 push_back 只能接受一个元素，如果传入不是一个基础数据类型，那么就需要先将对象构造好，push_back 才会将这个对象传入 vector 中。

#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std;
int main() {
  vector<pair<int, int>> v;
  v.push_back(make_pair(1, 2));
  v.emplace_back(1, 2);
  return 0;
}

pop_back

删除 vector 容器内末尾元素。

v.pop_back();

clear

清除 vector 容器内所有元素。

v.clear();

resize

重新设置 vector 容器的大小。

vector<int> v(2);
v.resize(5);

注意，resize 函数不会真的改变当前容器的大小，只是将记录当前容器大小的那个变量改成重新设置的大小。

size

size 函数返回容器的大小，在未设置大小的情况下，返回容器内元素的个数。

v.size();

begin

返回 vector 第一个元素的迭代器。

v.begin();

end

返回越界后的第一个位置的迭代器。

v.end();

rbegin

返回 vector 容器逆序后的第一个元素的迭代器，也就是原序列的最后一个元素。

v.rbegin();

rend

返回 vector 容器逆序后，越界的第一个位置的迭代器，也就是原序列第一个元素的前一个位置。

v.end();

注意：rbegin 和 rend 函数返回的迭代器都是反向迭代器，++运算符是向前迭代，--运算符是向后迭代，这与正向迭代器是不同的！
所以，如果需要对 vector 降序排序，可以直接写成sort(v.rbegin(), v.rend());。

front

front 函数返回 vector 第一个元素的值。

v.front();

back

back 函数返回 vector 最后一个元素的值。

v.back();

insert

向任意迭代器位置插入元素。

v.insert(it, val);

注意，迭代器 it 必须是 v 内的。

erase

删除迭代器为 it 的元素。

v.erase(it);

删除迭代器区间[first, last)内的所有元素。

v.erase(first, last);

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