【数据结构】C++代码定义了一个动态数组（Vector）的数据结构，并实现了一些基本的操作，包括插入、删除、扩容和输出。

// 引入输入输出流库，用于在程序中输入和输出数据  
#include   
  
// 引入标准库函数库，提供rand()函数和srand()函数，用于生成随机数  
#include   
  
// 引入随机数生成函数库，提供time()函数，用于获取当前时间  
#include   
  
// 使用标准命名空间，这样我们就可以直接使用cout和endl等标准库中的元素，而不用在每个地方都写std::cout和std::endl  
using namespace std;  
  
// 定义一个结构体vector，包含三个成员变量：size表示向量的大小，count表示向量的元素个数，data是一个指向int类型的动态数组  
struct vector {  
    int size;       // size表示向量的大小  
    int count;      // count表示向量的元素个数  
    int *data;      // data是一个指向int类型的动态数组  
};  
  
// 定义一个函数getNewVector，用于创建一个新的vector结构体，并初始化其成员变量  
vector* getNewVector(int n) {  
    // 使用new运算符动态分配内存空间，创建一个vector结构体指针p  
    vector *p = new vector;  
      
    // 设置p的成员变量size为n，创建一个大小为n的动态数组  
    p->size = n;  
      
    // 设置p的成员变量count为0，初始化元素个数为0  
    p->count = 0;  
      
    // 使用new运算符动态分配内存空间，创建一个大小为n的动态数组，并赋值给p的成员变量data  
    p->data = new int[n];  
      
    // 返回p指针，即新创建的vector结构体  
    return p;  
}  
  
// 定义一个函数expand，用于扩展vector的大小，将向量的大小扩大一倍  
int expand(vector *v) {  
    // 如果v指针为空，则返回0表示扩展失败  
    if (v == nullptr) return 0;  
      
    // 输出扩展前的向量大小和扩展后的向量大小  
    cout << "expand v from " << v->size << " to " << 2 * v->size << endl;  
      
    // 使用realloc函数重新分配内存空间，将v的成员变量data指向的动态数组扩大一倍，并返回新的地址  
    int *p = (int *)realloc(v->data, sizeof(int) * 2 * v->size);  
      
    // 如果realloc函数返回的地址为空（表示扩展失败），则返回0表示扩展失败  
    if (p == nullptr) return 0;  
      
    // 将v的成员变量data指向新的动态数组  
    v->data = p;  
      
    // 将v的成员变量size扩大一倍，表示向量的大小已经扩展了一倍  
    v->size *= 2;  
      
    // 返回1表示扩展成功  
    return 1;  
}  
  
// 定义一个函数insert，用于在vector中插入元素  
int insert(vector *v, int pos, int val) {  
    // 如果pos小于0或大于等于v的元素个数，则返回0表示插入失败  
    if (pos < 0 || pos > v->count) return 0;  
      
    // 如果v的元素个数已经等于其大小（即已经没有空位可以插入新元素），则需要先调用expand函数扩展向量的大小  
    if (v->size == v->count && !expand(v)) return 0;  
      
    // 从向量的末尾开始向前遍历，将元素向后移动一位，为新插入的元素腾出位置  
    for (int i = v->count - 1; i >= pos; i--) {  
        v->data[i + 1] = v->data[i];  
    }  
      
    // 在指定的位置插入新元素val，元素个数加1，表示插入成功  
    v->data[pos] = val;  
    v->count += 1;  
    return 1;  // 返回1表示插入成功  
}
// 定义一个函数erase，用于从vector中删除指定位置的元素  
int erase(vector *v, int pos) {  
    // 如果pos小于0或者大于等于vector的元素个数，返回0表示删除失败  
    if (pos < 0 || pos >= v->count) return 0;  
  
    // 从要删除元素的位置pos+1开始，将后面的所有元素向前移动一位  
    for (int i = pos + 1; i < v->count; i++) {  
        v->data[i - 1] = v->data[i];  
    }  
  
    // 删除元素后，vector的元素个数减1  
    v->count -= 1;  
  
    // 返回1表示删除成功  
    return 1;  
}  
  
// 定义一个函数output_vector，用于输出vector的内容  
void output_vector(vector *v) {  
    // 初始化len为0，用于计算vector中所有元素位置的宽度  
    int len = 0;  
  
    // 遍历vector中的所有元素，计算每个元素位置的宽度并累加到len中  
    for (int i = 0; i < v->size; i++) {  
        len += printf("%3d", i);  
    }  
  
    // 输出一个换行符  
    cout << endl;  
  
    // 根据len的宽度输出相应数量的短横线  
    for (int i = 0; i < len; i++) cout << "-";  
    cout << endl;  
  
    // 遍历vector中所有的元素，并输出它们的值  
    for (int i = 0; i < v->count; i++) {  
        cout << v->data[i] << " ";  
    }  
  
    // 再输出一个换行符，用于分隔不同的输出内容  
    cout << endl << endl;  
  
    // 返回，结束函数的执行  
    return;  
}  
  
// 定义一个函数clear，用于释放vector所占用的内存空间  
void clear(vector *v) {  
    // 如果v指针为空，直接返回，不执行任何操作  
    if (v == nullptr) return;  
  
    // 释放v->data指向的动态数组所占用的内存空间  
    delete[] v->data;  
  
    // 释放v结构体所占用的内存空间  
    delete v;  
  
    // 返回，结束函数的执行  
    return;  
}
// 程序的主入口  
int main() {  
  
    // 使用当前时间作为随机数生成器的种子，这样每次运行程序时生成的随机数序列都会不同  
    srand(time(0));  
  
    // 定义常量MAX_OP为20，用于限制操作次数  
    #define MAX_OP 20  
  
    // 创建一个大小为2的动态数组，并将其指针赋值给v  
    vector *v = getNewVector(2);  
  
    // 循环执行MAX_OP次操作  
    for (int i = 0; i < MAX_OP; i++) {  
  
        // 随机生成一个操作码op（0, 1, 2, 3），一个位置pos，一个值val和一个返回值ret  
        int op = rand() % 4, pos, val, ret;  
  
        // 根据操作码执行不同的操作  
        switch (op) {  
            case 0:  
            case 1:  
            case 2:  
                // 随机生成一个在v的长度范围内的位置pos  
                pos = rand() % (v->count + 2);  
                // 随机生成一个在0到100之间的值val  
                val = rand() % 100;  
                // 调用insert函数在v的pos位置插入val，并将返回值存储在ret中  
                ret = insert(v, pos, val);  
                // 输出插入操作的结果，包括插入的值、插入的位置和返回值  
                cout << "insert " << val << " at " << pos << " to vector = " << ret << endl;  
                break;  
            case 3:  
                // 随机生成一个在v的长度范围内的位置pos  
                pos = rand() % (v->count + 2);  
                // 调用erase函数删除v中pos位置的元素，并将返回值存储在ret中  
                ret = erase(v, pos);  
                // 输出删除操作的结果，包括删除的位置和返回值  
                cout << "erase item at " << pos << " in vector = " << ret << endl;  
                break;  
        }  
  
        // 调用output_vector函数输出当前v的内容  
        output_vector(v);  
    }  
  
    // 调用clear函数释放v所占用的内存空间  
    clear(v);  
  
    // 返回0，表示程序正常退出  
    return 0;  
}

这段代码定义了一个动态数组（Vector）的数据结构，并实现了一些基本的操作，包括插入、删除、扩容和输出。

代码中定义了一个结构体Vector，它包含三个成员变量：size、count和data。size表示数组的容量大小，count表示数组中实际元素的数量，data是一个指向整数数组的指针。

函数getNewVector(int n)用于创建一个新的动态数组，并返回指向它的指针。该函数接受一个整数参数n，表示数组的初始容量大小。在函数中，首先使用new运算符动态分配了一个Vector结构体的内存空间，然后设置了该结构体的成员变量，包括容量大小、计数和数据指针。最后返回指向该结构体的指针。

函数expand(Vector *v)用于扩容动态数组。该函数接受一个指向Vector结构体的指针v作为参数。首先检查指针是否为空，如果为空则返回0。然后输出扩容前的容量大小，使用new运算符动态分配两倍于原容量的新数组，将原数组的数据复制到新数组中，删除原数组的数据指针，将新数组的指针赋值给原数组的数据指针，最后将原数组的容量大小更新为新容量大小的两倍，并返回1表示扩容成功。

函数insert(Vector *v, int pos, int val)用于在动态数组中插入一个元素。该函数接受三个参数：指向Vector结构体的指针v、要插入的位置pos和要插入的元素值val。首先检查位置是否合法和是否需要扩容，如果需要则调用expand(v)函数进行扩容。然后从数组的末尾开始遍历，将数组中的元素向后移动一位，为要插入的元素腾出位置。最后将要插入的元素插入到指定位置，增加计数，并返回1表示插入成功。

函数erase(Vector *v, int pos)用于从动态数组中删除一个元素。该函数接受两个参数：指向Vector结构体的指针v和要删除的位置pos。首先检查位置是否合法，如果非法则返回0。然后从要删除的位置开始遍历，将后面的元素向前移动一位，减少计数。最后返回1表示删除成功。

函数outputVector(Vector *v)用于输出动态数组的内容。该函数接受一个指向Vector结构体的指针v作为参数。首先计算数组中的所有位置的总长度，并输出一个表格的横线。然后遍历数组中的所有元素，并输出每个元素及其位置信息。最后输出一个空行作为分隔符。

函数clear(Vector *v)用于清空动态数组，并释放内存空间。该函数接受一个指向Vector结构体的指针v作为参数。首先检查指针是否为空，如果为空则直接返回。然后删除原数组的数据指针，并释放其内存空间。最后删除指向Vector结构体的指针。

在主函数中，首先使用当前时间作为随机数生成器的种子，并定义了一个常量MAX_OP表示要执行的最大操作次数。然后创建一个初始容量为2的动态数组，并使用循环执行一系列随机操作，包括插入、删除、扩容和输出操作。每次操作根据随机数生成器生成的操作类型和位置进行相应的操作，并输出相关信息。最后调用清空函数清空动态数组并释放内存空间。