std::vector – 動態數組容器

std::vector 是 C++ 標準庫提供的動態數組容器，它是一個能夠存儲任意類型的數據，並且能夠自動擴展和縮小容量的容器。

一、使用方法

使用 std::vector 首先需要包含頭文件 <vector>：

#include <vector>

定義一個 std::vector 對象：

std::vector<int> vec; // 定義一個 int 類型的 vector 對象

向 std::vector 中添加元素：

vec.push_back(1); // 向 vector 中添加一個元素 1
vec.push_back(2); // 向 vector 中添加一個元素 2
vec.push_back(3); // 向 vector 中添加一個元素 3

遍歷 std::vector 中的元素：

for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " "; // 輸出 vector 中的元素
}
// 輸出：1 2 3

二、容量操作

通過 std::vector 提供的容量操作，我們可以查詢和修改 vector 的容量信息。

查詢 vector 的容量信息:

std::cout << vec.size() << std::endl; // 輸出 vector 的元素個數
std::cout << vec.capacity() << std::endl; // 輸出 vector 的容量
std::cout << vec.empty() << std::endl; // 判斷 vector 是否為空

修改 vector 容量：

vec.resize(5); // 將 vector 的容量改為 5，未使用的元素初始化為默認值
vec.reserve(10); // 將 vector 的容量預留為 10，但 vector 的元素個數不變
vec.shrink_to_fit(); // 將 vector 的容量縮小到當前元素個數，節省不必要的空間

三、元素操作

通過 std::vector 提供的元素操作，我們可以對 vector 中的元素進行訪問、修改、添加和刪除等操作。

1. 訪問元素

使用 std::vector 提供的下標操作或迭代器操作訪問 vector 中的元素。

vec[0]; // 訪問 vector 中 index 為 0 的元素
vec.at(0); // 訪問 vector 中 index 為 0 的元素，越界時會拋出異常
vec.front(); // 返回 vector 的第一個元素
vec.back(); // 返回 vector 的最後一個元素

2. 修改元素

使用 std::vector 提供的下標操作或迭代器操作修改 vector 中的元素。

vec[0] = 4; // 修改 vector 中 index 為 0 的元素為 4
*vec.begin() = 5; // 修改 vector 中第一個元素為 5

3. 添加元素

使用 std::vector 提供的 push_back() 操作向 vector 中添加元素。

vec.push_back(4); // 向 vector 中添加一個元素 4

4. 刪除元素

使用 std::vector 提供的 erase() 操作刪除 vector 中的元素。

vec.erase(vec.begin() + 1); // 刪除 vector 中下標為 1 的元素
vec.pop_back(); // 刪除 vector 中的最後一個元素

四、注意事項

1. 對於大規模的數據處理，使用 std::vector 可能會佔用過多的內存。

2. 在循環中遍歷 vector 元素時，應該使用迭代器進行操作，避免下標訪問越界。

for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " "; // 輸出 vector 中的元素
}

3. 對 vector 進行擴容、縮容等操作時，可能會影響 vector 中元素在內存中的存儲位置。

五、總結

std::vector 提供了一個靈活的動態數組容器，能夠存儲任意類型的數據，並且能夠自動擴展和縮小容量。同時，通過 std::vector 提供的容量操作和元素操作，我們可以方便地查詢和修改 vector 的容量信息，以及對 vector 中的元素進行訪問、修改、添加和刪除等操作。使用 std::vector 需要注意的是內存佔用和迭代器操作。