C++基础知识【C++ vector 容器】

C++ 中的 vector 是一种序列容器，它允许你在运行时动态地插入和删除元素。

vector 是基于数组的数据结构，但它可以自动管理内存，这意味着你不需要手动分配和释放内存。

与 C++ 数组相比，vector 具有更多的灵活性和功能，使其成为 C++ 中常用的数据结构之一。

vector 是 C++ 标准模板库（STL）的一部分，提供了灵活的接口和高效的操作。

基本特性:

动态大小：vector 的大小可以根据需要自动增长和缩小。
连续存储：vector 中的元素在内存中是连续存储的，这使得访问元素非常快速。
可迭代：vector 可以被迭代，你可以使用循环（如 for 循环）来访问它的元素。
元素类型：vector 可以存储任何类型的元素，包括内置类型、对象、指针等。
使用场景：

当你需要一个可以动态增长和缩小的数组时。
当你需要频繁地在序列的末尾添加或移除元素时。
当你需要一个可以高效随机访问元素的容器时。

要使用 vector，首先需要包含 <vector> 头文件：

1. #include <vector>

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创建 Vector
创建一个 vector 可以像创建其他变量一样简单：

1. std::vector<int> myVector; // 创建一个存储整数的空 vector

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这将创建一个空的整数向量,也可以在创建时指定初始大小和初始值：

1. std::vector<int> myVector(5); // 创建一个包含 5 个整数的 vector，每个值都为默认值（0）
   
2. std::vector<int> myVector(5, 10); // 创建一个包含 5 个整数的 vector，每个值都为 10

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或：

1. std::vector<int> vec; // 默认初始化一个空的 vector
   
2. std::vector<int> vec2 = {1, 2, 3, 4}; // 初始化一个包含元素的 vector

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添加元素
可以使用 push_back 方法向 vector 中添加元素：

1. myVector.push_back(7); // 将整数 7 添加到 vector 的末尾

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访问元素
可以使用下标操作符 [] 或 at() 方法访问 vector 中的元素：

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

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获取大小
可以使用 size() 方法获取 vector 中元素的数量：

1. int size = myVector.size(); // 获取 vector 中的元素数量

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迭代访问
可以使用迭代器遍历 vector 中的元素：

1. for (auto it = myVector.begin(); it != myVector.end(); ++it) {
   
2.     std::cout << *it << " ";
   
3. }

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或者使用范围循环：

1. for (auto it = myVector.begin(); it != myVector.end(); ++it) {
   
2.     std::cout << *it << " ";
   
3. }

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删除元素
可以使用 erase() 方法删除 vector 中的元素：

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

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清空 Vector
可以使用 clear() 方法清空 vector 中的所有元素：

1. myVector.clear(); // 清空 vector

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实例
以下是一个完整的使用实例，包括创建 vector、添加元素、访问元素以及输出结果的代码：

1. #include <iostream>
   
2. #include <vector>
   
3. 
   
4. int main() {
   
5.     // 创建一个空的整数向量
   
6.     std::vector<int> myVector;
   
7. 
   
8.     // 添加元素到向量中
   
9.     myVector.push_back(3);
   
10.     myVector.push_back(7);
    
11.     myVector.push_back(11);
    
12.     myVector.push_back(5);
    
13. 
    
14.     // 访问向量中的元素并输出
    
15.     std::cout << "Elements in the vector: ";
    
16.     for (int element : myVector) {
    
17.         std::cout << element << " ";
    
18.     }
    
19.     std::cout << std::endl;
    
20. 
    
21.     // 访问向量中的第一个元素并输出
    
22.     std::cout << "First element: " << myVector[0] << std::endl;
    
23. 
    
24.     // 访问向量中的第二个元素并输出
    
25.     std::cout << "Second element: " << myVector.at(1) << std::endl;
    
26. 
    
27.     // 获取向量的大小并输出
    
28.     std::cout << "Size of the vector: " << myVector.size() << std::endl;
    
29. 
    
30.     // 删除向量中的第三个元素
    
31.     myVector.erase(myVector.begin() + 2);
    
32. 
    
33.     // 输出删除元素后的向量
    
34.     std::cout << "Elements in the vector after erasing: ";
    
35.     for (int element : myVector) {
    
36.         std::cout << element << " ";
    
37.     }
    
38.     std::cout << std::endl;
    
39. 
    
40.     // 清空向量并输出
    
41.     myVector.clear();
    
42.     std::cout << "Size of the vector after clearing: " << myVector.size() << std::endl;
    
43. 
    
44.     return 0;
    
45. }

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以上代码创建了一个整数向量，向其中添加了几个元素，然后输出了向量的内容、元素的访问、向量的大小等信息，接着删除了向量中的第三个元素，并输出删除元素后的向量。最后清空了向量，并输出清空后的向量大小。

输出结果为：

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

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vector 容器也可以嵌套。如下实例：

1. #include <bits/stdc++.h>
   
2. using namespace std;
   
3. 
   
4. int main() {
   
5.     // 创建一个二维向量，用于存储乘法表
   
6.     vector<vector<int>> outer;
   
7.    
   
8.     // 生成乘法表
   
9.     for (int i = 1; i <= 10; i++) {
   
10.         // 创建一个一维向量，用于存储当前行的乘法结果
    
11.         vector<int> inner;
    
12.         for (int j = 1; j <= 10; j++)
    
13.             // 计算 i * j 的结果并添加到当前行向量中
    
14.             inner.push_back(i * j);
    
15.         
    
16.         // 将当前行向量添加到外层二维向量中
    
17.         outer.push_back(inner);
    
18.     }
    
19.    
    
20.     // 打印乘法表
    
21.     for (vector<vector<int>>::iterator iter = outer.begin(); iter != outer.end(); ++iter) {
    
22.         // 获取当前行的向量
    
23.         vector<int> inner = *iter;
    
24.         for (vector<int>::iterator it = inner.begin(); it != inner.end(); ++it)
    
25.             // 打印当前元素，设置宽度为 4 个字符，确保对齐
    
26.             cout << setw(4) << *it;
    
27.         // 打印换行符，开始新的一行
    
28.         cout << endl;
    
29.     }
    
30. 
    
31.     return 0;
    
32. }

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