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2、push_back()、pop_back()、capacity()
一、核心概念
Vectors 包含着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。
C++标准模板库(STL)是C++标准库的核心组件，提供了一套通用的数据结构和算法模板。其中<vector>是最常用的容器之一，实现了动态数组的功能。
vector是一种序列容器，内部使用动态分配的数组存储元素。它支持快速随机访问，可以通过下标直接访问任意元素，时间复杂度为O(1)。与普通数组不同，vector能自动管理内存，当元素数量超过当前容量时会自动扩容，通常按原有容量的1.5或2倍进行扩展。
二、基本语法
1. 头文件
在 C++ 中，使用 <vector> 需要包含头文件 <vector>。
#include <vector>2. 声明与初始化
<vector> 需要指定元素类型，可通过多种方式进行初始化。
vector<T> vec; // 默认初始化（空vector）
vector<T> vec(n); // 创建包含n个默认初始化元素的vector
vector<T> vec(n, value); // 创建包含n个值为value的元素的vector
vector<T> vec{1, 2, 3}; // 初始化列表（C++11）
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
std::vector<int> vec1; // 空的vector
std::vector<int> vec2(5); // 长度为5的vector，元素默认初始化
std::vector<int> vec3(5, 10); // 长度为5的vector，元素值为10
std::vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4}; // 使用初始化列表初始化
return 0;
}//声明一个 vector
std::vector<int> myVector;
//添加元素
myVector.push_back(10);
//访问元素
int firstElement = myVector[0];
//获取元素数量
size_t size = myVector.size();
//清空 vector
myVector.clear();三、常用操作
| 方法/操作 | 功能描述 | 时间复杂度 |
|---|---|---|
vec.push_back(x) |
在末尾添加元素 | O(1)平均 |
vec.pop_back() |
删除末尾元素 | O(1) |
vec.size() |
返回当前元素数量 | O(1) |
vec.empty() |
检查是否为空 | O(1) |
vec[i] |
通过下标访问元素（无边界检查） | O(1) |
vec.at(i) |
通过下标访问元素（带边界检查） | O(1) |
vec.front() |
访问第一个元素 | O(1) |
vec.back() |
访问最后一个元素 | O(1) |
vec.clear() |
清空所有元素 | O(n) |
四、具体实例
1、size()、front()、back()
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> vec = { 1, 2, 3, 4, 5 };
// 遍历输出所有元素
cout << "向量元素：";
for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
cout << vec[i] << " ";
}
cout << endl;
// 获取首尾元素
cout << "首元素：" << vec.front() << endl;
cout << "末元素：" << vec.back() << endl;
return 0;
}
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
// 创建整型向量容器
vector<int> numbers;
// 向容器添加数据
numbers.push_back(1); // 末尾插入元素10
numbers.push_back(2); // 末尾插入元素20
numbers.push_back(3); // 末尾插入元素30
// 显示当前容器内容
cout << "当前容器元素：";
for (int i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
cout << numbers[i] << " ";
}
cout << endl;
// 继续追加元素
numbers.push_back(4); // 末尾插入元素40
numbers.push_back(5); // 末尾插入元素50
// 展示更新后的元素集合
std::cout << "新增元素后容器内容：";
for (int i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
cout << numbers[i] << " ";
}
cout << endl;
// 获取首元素
cout << "容器首元素为：" << numbers[0] << endl;
// 清空容器数据
numbers.clear();
// 验证容器状态
if (numbers.empty()) {
cout << "当前容器已清空" << endl;
}
return 0;
}2、push_back()、pop_back()、capacity()
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> vec; // 创建整型向量容器
// 向容器添加元素
vec.push_back(1);
vec.push_back(1);
vec.push_back(2);
vec.push_back(8);
// 显示容器元信息
cout << "当前元素数量：" << vec.size() << endl;
cout << "当前存储容量：" << vec.capacity() << endl;
// 移除最后一个元素
vec.pop_back();
cout << "删除末尾元素后，数量：" << vec.size() << endl;
return 0;
}
3、reserve（）
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> vec; // 创建整型向量容器
vec.reserve(10); // 预分配容量空间，避免多次内存分配
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
vec.push_back(i); // 添加元素到容器末尾
cout << "添加元素后的容量：" << i << "，当前容量：" << vec.capacity() << endl;
}
return 0;
}