如何讓vector resize函數更有效地處理數據？

一、了解vector的resize函數以及其作用

在編寫程序時，我們經常會使用STL庫中的容器，而vector是其中最為常用的容器之一。在使用vector的過程中，resize函數是一個重要的函數，它可以改變vector的大小。具體來說，resize函數有兩種形式，一種是resize(n)，表示將向量大小變為n，另一種是resize(n,val)，表示向量大小變為n並且默認填充val值。通過resize函數，我們可以通過增加或減少vector的大小來管理我們的數據。

二、減少resize函數的調用次數

resize函數是一個費時的操作，如果在程序中頻繁調用resize函數，將會顯著影響程序的性能。因此，我們需要儘可能的減少resize函數的調用次數。具體實現的方法有兩個：

1、在創建vector對象時，盡量設置其初始長度。因為設置較大的初始長度可以減少resize函數的調用次數。

#include <vector>
using namespace std;

int main(){
    vector v(1000); // 設置初始長度為1000
    return 0;
}

2、在對vector進行數據入棧或出棧操作時，可以預估一下元素的總個數，從而提前調用一次resize函數。這樣做可以避免在每次插入或刪除元素時都進行一次resize，從而提高程序的效率。

#include <vector>
using namespace std;

int main(){
    vector v;
    int n = 1000;
    v.reserve(n); // 預分配存儲空間
    for(int i = 0; i < n; i++){
        v.push_back(i); // 插入元素
        if(v.size() == v.capacity()) v.reserve(v.size() * 2); // 若容量不夠則重新預分配存儲空間
    }
    return 0;
}

三、使用emplace_back替代push_back函數

在對vector進行數據入棧操作時，我們一般使用push_back函數來實現。然而，push_back函數每次插入元素都會複製一份元素，造成不必要的開銷。因此，我們可以使用emplace_back函數代替push_back函數，它可以直接在vector的末尾構造元素，避免了複製構造函數和析構函數的開銷。

#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

struct Person{
    string name;
    int age;
    Person(string name, int age) : name(name), age(age) {}
};

int main(){
    vector v;
    v.emplace_back("Alice", 18); // 直接在vector的末尾構造Person對象
    return 0;
}

四、使用reserve函數提前分配內存

在對vector進行連續的數據入棧操作時，可以使用reserve函數提前為vector分配一塊空間。這樣做可以避免當數據超過vector的容量時，vector需要重新分配一塊空間，並將原數據拷貝到新的空間中的開銷。

#include <vector>
using namespace std;

int main(){
    vector v;
    int n = 1000;
    v.reserve(n); // 預分配存儲空間
    for(int i = 0; i < n; i++) v.push_back(i); // 插入元素
    return 0;
}

五、使用指針或引用操作vector中的元素

在對vector中的元素進行操作時，我們可以使用指針或引用來避免拷貝元素的開銷。具體來說，我們可以使用迭代器或者下標操作符實現指針或引用的操作。

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    vector v;
    int n = 1000;
    v.reserve(n); // 預分配存儲空間
    for(int i = 0; i < n; i++) v.push_back(i); // 插入元素
    for(auto& x : v) x *= 2; // 使用引用操作元素
    for(int i = 0; i < n; i++) cout << v[i] << endl; // 使用下標操作符訪問元素
    return 0;
}