详解C++编程中的vector类容器用法

简介

在 C++ 中，vector 是一个非常实用的容器类，它可以动态调整大小并提供了一系列方便的操作函数。在本文中，我们将详细介绍 vector 类的使用方法，以便能够更好地应用 vector 容器类进行 C++ 编程。

如何使用 vector

首先需要在头文件中包含 vector：

#include<vector>

然后可以定义一个 vector 对象：

std::vector<int> myVec;

其中的 <int> 表示这是一个整型的 vector 对象。创建好对象后就可以使用 vector 类的各种函数和属性了。

常用函数

添加元素

vector 容器可以便捷地添加元素，可以在末尾添加一个元素，也可以在任何一个位置插入一个元素。以下是常见的添加元素的函数：

• push_back()：在容器尾部插入一个元素。
• emplace_back()：在容器尾部插入一个元素，它比 push_back() 函数更快，因为它直接在容器内创建对象。
• insert()：在指定位置插入一个元素。

示例代码：

std::vector<int> myVec;
myVec.push_back(1); // 在末尾增加元素
myVec.emplace_back(2); // 在末尾增加元素（更快）
myVec.insert(myVec.begin() + 1, 3); // 在第二个位置插入元素

访问元素

可以用下标的方式或迭代器的方式访问元素，以下是常见的访问元素的函数：

• []：通过下标访问元素。
• at()：通过下标访问元素，但可以检查边界错误。
• front()：返回容器中的第一个元素。
• back()：返回容器中的最后一个元素。

示例代码：

std::vector<int> myVec{1, 2, 3};
int x = myVec[1]; // 取得第二个元素
int y = myVec.at(2); // 取得第三个元素
int z = myVec.front(); // 取得第一个元素
int w = myVec.back(); // 取得最后一个元素

删除元素

可以用下标的方式或迭代器的方式删除元素，以下是常见的删除元素的函数：

• erase()：删除指定的元素。
• clear()：删除容器的所有元素。

示例代码：

std::vector<int> myVec{1, 2, 3};
myVec.erase(myVec.begin() + 1); // 删除第二个元素
myVec.clear(); // 删除所有元素

示例

示例 1：用 vector 实现栈

#include <iostream>
#include <vector>

class Stack {
public:
    Stack() = default;
    void push(int n) { data_.emplace_back(n); }
    void pop() { data_.pop_back(); }
    int top() const { return data_.back(); }
    bool empty() const { return data_.empty(); }
private:
    std::vector<int> data_;
};

int main() {
    Stack stk;
    stk.push(1);
    stk.push(2);
    std::cout << "Top: " << stk.top() << std::endl; // Top: 2
    stk.pop();
    std::cout << "Top: " << stk.top() << std::endl; // Top: 1
    stk.pop();
    std::cout << "Empty: " << stk.empty() << std::endl; // Empty: 1
    return 0;
}

示例 2：用 vector 实现队列

#include <iostream>
#include <vector>

class Queue {
public:
    Queue() = default;
    void push(int n) { data_.emplace_back(n); }
    void pop() { data_.erase(data_.begin()); }
    int front() const { return data_.front(); }
    bool empty() const { return data_.empty(); }
private:
    std::vector<int> data_;
};

int main() {
    Queue q;
    q.push(1);
    q.push(2);
    std::cout << "Front: " << q.front() << std::endl; // Front: 1
    q.pop();
    std::cout << "Front: " << q.front() << std::endl; // Front: 2
    q.pop();
    std::cout << "Empty: " << q.empty() << std::endl; // Empty: 1
    return 0;
}

总结

vector 容器类用于动态数组的管理，可以快速、方便地增加、删除、访问元素，是 C++ 编程中非常常用的容器类。我们在使用 vector 时需要注意边界情况，避免访问不存在的元素等错误。