C++ STL 中的向量列表及示例

STL（标准模板库）是 C++ 中的一个重要特性，它将一些常用的数据结构和算法封装在库中，使得程序员可以更加高效地开发应用程序。其中，向量（vector）是一个常用的数据结构，它和数组非常相似，但是具有更多的优点。本篇文章将介绍 C++ STL 中的向量列表及示例，以帮助程序员更好地理解和使用此数据结构。

向量的定义

向量（vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（sequence container）。在向量中，数据是线性排列在一段连续的内存区域中，可以通过下标随机访问，同时支持快速的尾部插入和删除操作。与数组相比，向量可以在运行时动态调整大小，同时也可以在尾端添加、删除元素，而不需要考虑数组下标的变化。

向量的定义如下：

#include <vector>

std::vector<int> vec; // 定义一个空的整数向量

以上代码中，我们通过 std::vector 类来定义一个空的整数向量。std:: 表示命名空间，vector 是向量的名称，<int> 表示向量中存储的元素类型为整数。

向量的基本操作

向量是 C++ 中常用的容器之一，其提供了一系列的基本操作，以方便程序员对向量进行操作。以下是常见的向量操作：

向量的大小

我们可以使用 size() 函数获取向量的大小（元素数量）：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个整数向量并初始化
std::cout << "向量的大小：" << vec.size() << std::endl; // 输出向量的大小：5

在以上代码中，我们先定义了一个整数向量并进行了初始化，然后使用 size() 函数获取了向量的大小，并输出了结果。

向量的访问

我们可以使用下标 [] 访问向量中的元素。下标从 0 开始，最大值为向量大小减 1。例如，要访问向量中的第一个元素，可以使用 vec[0]。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个整数向量并初始化
std::cout << "向量中的第一个元素：" << vec[0] << std::endl; // 输出向量中的第一个元素：1

在以上代码中，我们定义了一个整数向量并初始化，然后使用下标操作符 [] 访问向量中的第一个元素，并输出了结果。

向量的迭代器

迭代器（iterator）是 C++ 中用于遍历容器的对象。我们可以使用迭代器访问向量中的元素，并依次遍历整个向量。以下是使用迭代器遍历向量的示例：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个整数向量并初始化

// 使用迭代器遍历向量
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

在以上代码中，我们定义了一个整数向量并初始化。然后，使用 begin() 和 end() 函数获取向量的起始迭代器和终止迭代器，并通过循环依次访问向量中的每个元素，并输出了结果。

向量的插入

我们可以使用 push_back() 函数在向量的尾部插入元素。例如，要在一个整数向量中插入一个值为 6 的元素，可以使用 vec.push_back(6)。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个整数向量并初始化

vec.push_back(6); // 在向量的尾部插入一个元素

// 输出插入后的向量
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

在以上代码中，我们定义了一个整数向量并初始化，然后使用 push_back() 函数在向量的尾部插入一个值为 6 的元素，并输出了插入后的向量。

向量的删除

我们可以使用 pop_back() 函数在向量的尾部删除一个元素。例如，要在一个整数向量中删除最后一个元素，可以使用 vec.pop_back()。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个整数向量并初始化

vec.pop_back(); // 删除向量的最后一个元素

// 输出删除后的向量
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

在以上代码中，我们定义了一个整数向量并初始化，然后使用 pop_back() 函数删除向量的最后一个元素，并输出了删除后的向量。

总结

本篇文章介绍了 C++ STL 中的向量列表及示例，包括向量的定义、基本操作等。向量是 C++ 中常用的数据结构之一，它具有动态调整大小、快速尾部插入和删除等优点，非常适合需要频繁地进行元素添加和删除的场景。对于需要使用向量的程序员来说，本文的内容应该能够提供一些帮助。