C++中vector的用法实例解析

什么是vector

vector是C++ STL（Standard Template Library）中的一个容器，它是一个动态数组，可以自动扩展空间，并提供随机访问和快速尾部插入/删除等操作。vector内部存储的元素在内存中是连续存储的，因此可以通过数组下标直接访问元素，效率非常高。

vector的基本用法

创建一个vector对象

#include <vector>
using namespace std;

vector<int> vec; // 创建一个空的vector
vector<int> vec(10);  // 创建一个包含10个元素的vector，初始值全部为0
vector<int> vec(10, 1);  // 创建一个包含10个元素的vector，初始值全部为1

访问vector中的元素

vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

int value = vec[0];  // 通过下标访问元素，注意下标越界的情况
int value2 = vec.at(1);  // 使用at()方法访问元素，会进行越界检查
int back_value = vec.back();  // 访问尾部元素
int front_value = vec.front(); // 访问头部元素
int* data_ptr = vec.data(); // 获取指向内存中存储元素的指针

向vector中添加/删除元素

vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

vec.push_back(6); // 在尾部插入元素
vec.pop_back(); // 删除尾部元素

vec.insert(vec.begin()+2, 10); // 在第三个位置插入元素10
vec.erase(vec.begin()+1); // 删除第二个位置的元素
vec.clear(); // 删除所有元素，使vector变为空

示例1：使用vector实现队列

下面是一个使用vector实现队列的示例，其中包括了队列的入队、出队、查询队首元素等操作。

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

class Queue {
public:
    Queue() {}
    bool empty() const {
        return data.empty();
    }
    int size() const {
        return data.size();
    }
    void push(int num) {
        data.push_back(num);
    }
    void pop() {
        if (!empty()) {
            data.erase(data.begin());
        }
    }
    int front() {
        if (!empty()) {
            return data.front();
        } else {
            return -1;
        }
    }
private:
    vector<int> data;
};

int main() {
    Queue q;
    q.push(1);
    q.push(2);
    cout << q.front() << endl;
    q.pop();
    cout << q.front() << endl;
    q.pop();
    cout << q.empty() << endl;
    return 0;
}

示例2：使用vector实现矩阵运算

下面是一个使用vector实现矩阵运算的示例，包括了矩阵加法、矩阵减法、矩阵乘法等操作。

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

vector<vector<int>> matrixAdd(vector<vector<int>>& m1, vector<vector<int>>& m2) {
    int row = m1.size(), col = m1[0].size();
    vector<vector<int>> res(row, vector<int>(col));

    for (int i = 0; i < row; i++) {
        for (int j = 0; j < col; j++) {
            res[i][j] = m1[i][j] + m2[i][j];
        }
    }

    return res;
}

vector<vector<int>> matrixSubtract(vector<vector<int>>& m1, vector<vector<int>>& m2) {
    int row = m1.size(), col = m1[0].size();
    vector<vector<int>> res(row, vector<int>(col));

    for (int i = 0; i < row; i++) {
        for (int j = 0; j < col; j++) {
            res[i][j] = m1[i][j] - m2[i][j];
        }
    }

    return res;
}

vector<vector<int>> matrixMultiply(vector<vector<int>>& m1, vector<vector<int>>& m2) {
    int row = m1.size(), col1 = m1[0].size(), col2 = m2[0].size();
    vector<vector<int>> res(row, vector<int>(col2));

    for (int i = 0; i < row; i++) {
        for (int j = 0; j < col2; j++) {
            for (int k = 0; k < col1; k++) {
                res[i][j] += m1[i][k] * m2[k][j];
            }
        }
    }

    return res;
}

int main() {
    vector<vector<int>> m1 = {{1, 2}, {3, 4}};
    vector<vector<int>> m2 = {{5, 6}, {7, 8}};

    vector<vector<int>> res1 = matrixAdd(m1, m2);
    vector<vector<int>> res2 = matrixSubtract(m1, m2);
    vector<vector<int>> res3 = matrixMultiply(m1, m2);

    for (auto row : res1) {
        for (auto num : row) {
            cout << num << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    for (auto row : res2) {
        for (auto num : row) {
            cout << num << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    for (auto row : res3) {
        for (auto num : row) {
            cout << num << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

以上就是vector的用法实例解析，希望对您有所帮助。