Vector用法

<think>嗯，用户想了解Vector的使用方法，特别是在数据结构和操作方面，还有示例代码。首先，我需要确认用户提到的Vector是指C++中的std::vector还是其他语言中的类似结构。根据提供的引用内容，特别是引用[1]和[2]，用户提供的引用资料中提到了C++的vector，所以应该聚焦于C++的std::vector。 接下来，用户需要教程，包括操作方法、数据结构和示例代码。需要分步骤讲解，结构清晰。根据引用[1]，vector是STL中的容器，用于存储数据，支持动态扩容。引用[2]提到了使用find方法查找元素，但需要注意vector本身没有find方法，需要使用算法库中的std::find，这点需要特别说明。 首先，我应该介绍vector的基本概念，比如动态数组、连续内存、随机访问等特性。然后，讲解如何初始化和声明vector，包括不同的初始化方法，如直接初始化、指定大小和初始值，以及从数组或其他容器构造。 接下来是常用的操作方法，比如添加元素（push_back、emplace_back）、访问元素（[]、at、front、back）、删除元素（pop_back、erase、clear）、修改元素（直接赋值或使用迭代器）、查找元素（std::find）、获取大小（size、capacity、empty）、调整容量（reserve、shrink_to_fit）等。每个方法需要给出示例代码，并说明注意事项，比如使用erase时迭代器的失效问题。 然后，示例代码部分需要综合这些操作，展示一个完整的例子，比如创建vector，添加元素，遍历，查找，删除等。同时，注意代码的注释和可读性。 用户可能还关心性能方面的问题，比如vector的自动扩容机制，时间复杂度等，但可能不需要深入，除非用户特别提问。不过，在操作方法中可以简要提到这些点，比如push_back的平均时间复杂度是O(1)，但扩容时会有开销。 还需要注意引用的正确使用，比如在提到容器时引用[1]，在查找元素时引用[2]。同时，确保所有代码示例符合C++语法，比如正确的头文件包含和使用std命名空间。 最后，生成相关问题，可能涉及vector与其他容器的比较、性能优化、常见错误等，这些问题可以帮助用户进一步学习。</think>### Vector 使用教程（C++ STL） #### 一、Vector 基础概念 Vector 是 C++ STL 中的动态数组容器，具有以下特性： - 支持动态扩容，内存连续存储，可通过下标随机访问（时间复杂度 $O(1)$） - 提供迭代器支持，兼容 STL 算法 - 自动管理内存，支持尾部高效插入/删除[^1] #### 二、初始化与声明 ```cpp #include <vector> #include <algorithm> // 用于 std::find // 1. 空vector std::vector<int> vec1; // 2. 指定初始大小和值 std::vector<std::string> vec2(5, "hello"); // 5个"hello" // 3. 通过列表初始化（C++11+） std::vector<int> vec3 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 引用自[^2] // 4. 从数组构造 int arr[] = {10, 20, 30}; std::vector<int> vec4(arr, arr + 3); ``` #### 三、常用操作方法 1. **添加元素** ```cpp vec.push_back(6); // 尾部插入元素（拷贝构造） vec.emplace_back(7); // 尾部原位构造（更高效） vec.insert(vec.begin() + 2, 99); // 在指定位置插入 ``` 2. **访问元素** ```cpp int first = vec[0]; // 下标访问（不检查越界） int second = vec.at(1); // 带越界检查的访问 int last = vec.back(); // 获取最后一个元素 int* data_ptr = vec.data();// 获取底层数组指针 ``` 3. **删除元素** ```cpp vec.pop_back(); // 删除尾部元素 vec.erase(vec.begin() + 1);// 删除指定位置元素 vec.erase(vec.begin(), vec.begin()+2); // 删除区间 vec.clear(); // 清空所有元素 ``` 4. **查找元素** ```cpp auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), 3); if (it != vec.end()) { std::cout << "Found at index: " << it - vec.begin(); } // 引用自[^2] ``` 5. **容量操作** ```cpp vec.size(); // 当前元素个数 vec.capacity(); // 当前分配的内存容量 vec.empty(); // 判断是否为空 vec.reserve(100); // 预分配内存空间 vec.shrink_to_fit();// 释放多余内存 ``` #### 四、完整示例代码 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main() { std::vector<int> nums = {2, 4, 6, 8}; // 添加元素 nums.push_back(10); nums.emplace_back(12); // 遍历输出 for (auto num : nums) { std::cout << num << " "; } // 查找元素6 auto it = std::find(nums.begin(), nums.end(), 6); if (it != nums.end()) { nums.erase(it); } // 修改第三个元素 if (nums.size() >= 3) { nums[2] = 100; } return 0; } ``` #### 五、注意事项 1. 迭代器失效：插入/删除操作可能导致迭代器失效 2. 扩容策略：多数实现按2倍扩容，`reserve()`可优化性能 3. 复杂操作建议： - 排序：`std::sort(vec.begin(), vec.end())` - 去重：需先排序后使用`vec.erase(unique(vec.begin(), vec.end()), vec.end())`