简要介绍C++容器vector 的用法及vector的二维用法
std::vector是 C++ 标准模板库（STL）中的一个序列容器，类似于动态数组。它可以根据需要自动调整大小，提供了灵活的内存管理和丰富的操作接口。以下是std::vector的详细用法，包括基本操作、迭代器、容量管理、元素访问等。
一、简要介绍C++容器vector 的用法
1. 包含头文件
要使用 std::vector，需要包含头文件
#include 2. 定义和初始化
std::vector 可以存储任何类型的元素。以下是一些常见的定义和初始化方式：
默认构造
std::vector vec; // 定义一个空的 int 类型的 vector 指定大小
std::vector vec(10); // 定义一个大小为 10 的 vector，所有元素初始化为 0
std::vector vec(10, 1); // 定义一个大小为 10 的 vector，所有元素初始化为 1 从数组初始化
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector vec(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); // 从数组初始化 从另一个容器初始化
std::vector vec1 = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector vec2(vec1.begin(), vec1.end()); // 从另一个 vector 初始化 使用列表初始化
std::vector vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用列表初始化 3. 基本操作
std::vector 提供了丰富的操作接口，用于添加、删除、访问和修改元素。
添加元素
vec.push_back(6); // 在 vector 的末尾添加一个元素
vec.insert(vec.begin() + 2, 10); // 在指定位置插入一个元素删除元素
vec.pop_back(); // 删除 vector 的最后一个元素
vec.erase(vec.begin() + 2); // 删除指定位置的元素清空所有元素
vec.clear(); // 清空 vector 中的所有元素4. 迭代器
std::vector 提供了迭代器，用于遍历容器中的元素。
使用迭代器遍历
for (std::vector::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl; 使用范围 for 循环
for (int value : vec) {
std::cout << value << " ";
}
std::cout << std::endl;5. 容量管理
std::vector 提供了一些方法来管理其容量和大小。
获取大小
size_t size = vec.size(); // 获取 vector 的当前大小
size_t capacity = vec.capacity(); // 获取 vector 的当前容量改变大小
vec.resize(15); // 改变 vector 的大小，新元素默认初始化为 0
vec.resize(15, 1); // 改变 vector 的大小，新元素初始化为 1预分配内存
vec.reserve(20); // 预分配内存，避免多次重新分配6. 元素访问
std::vector 提供了多种方式访问其元素。
使用下标访问
int value = vec[0]; // 访问第一个元素
vec[0] = 10; // 修改第一个元素使用 at 方法访问
int value = vec.at(0); // 访问第一个元素，范围检查
vec.at(0) = 10; // 修改第一个元素，范围检查访问首尾元素
int first = vec.front(); // 访问第一个元素
int last = vec.back(); // 访问最后一个元素7. 查找和排序
std::vector 可以与 STL 算法一起使用，例如查找和排序。
查找元素
auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), 10); // 查找值为 10 的元素
if (it != vec.end()) {
std::cout << "Found: " << *it << std::endl;
} else {
std::cout << "Not found" << std::endl;
}排序
std::sort(vec.begin(), vec.end()); // 对 vector 进行排序8. 示例代码
以下是一个完整的示例代码，展示了 std::vector 的基本用法：
#include
#include
#include // 用于 std::find 和 std::sort
int main() {
std::vector vec = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
// 添加元素
vec.push_back(10);
vec.insert(vec.begin() + 2, 20);
// 删除元素
vec.pop_back();
vec.erase(vec.begin() + 2);
// 查找元素
auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), 9);
if (it != vec.end()) {
std::cout << "Found: " << *it << std::endl;
} else {
std::cout << "Not found" << std::endl;
}
// 排序
std::sort(vec.begin(), vec.end());
// 遍历并输出
for (int value : vec) {
std::cout << value << " ";
}
std::cout << std::endl;
return 0;
} 9. 注意事项
动态内存管理：
std::vector会自动管理内存，但在频繁插入和删除元素时，可能会导致多次内存重新分配。使用reserve方法可以预先分配足够的内存，提高性能。范围检查：使用
at方法访问元素时，会进行范围检查，如果索引超出范围，会抛出std::out_of_range异常。使用下标访问时，不会进行范围检查，可能会导致未定义行为。迭代器失效：在向
std::vector中插入或删除元素时，可能会导致迭代器失效。如果需要在迭代过程中修改容器，建议使用下标访问或重新获取迭代器。
std::vector 是一个非常强大且灵活的容器，适用于各种需要动态数组的场景。
二、vector的二维使用方法
std::vector的二维使用方法本质上是通过嵌套std::vector来实现的。二维std::vector可以看作是一个动态数组的数组，类似于二维数组。以下是二维std::vector的定义、初始化、访问和操作的详细用法。
1. 定义和初始化
默认构造
std::vector> vec2D; // 定义一个空的二维 vector 指定大小
std::vector> vec2D(3, std::vector(4));
// 定义一个 3x4 的二维 vector，所有元素初始化为 0 使用列表初始化
std::vector> vec2D = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
}; // 使用列表初始化 2. 访问和修改元素
使用下标访问
int value = vec2D[0][1]; // 访问第 1 行第 2 列的元素
vec2D[0][1] = 10; // 修改第 1 行第 2 列的元素使用 at 方法访问
int value = vec2D.at(0).at(1); // 访问第 1 行第 2 列的元素，范围检查
vec2D.at(0).at(1) = 10; // 修改第 1 行第 2 列的元素，范围检查3. 遍历二维 vector
使用嵌套循环
for (size_t i = 0; i < vec2D.size(); ++i) {
for (size_t j = 0; j < vec2D[i].size(); ++j) {
std::cout << vec2D[i][j] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}使用范围 for 循环
for (const auto& row : vec2D) {
for (int value : row) {
std::cout << value << " ";
}
std::cout << std::endl;
}4. 添加和删除行或列
添加行
vec2D.push_back({10, 20, 30}); // 在二维 vector 的末尾添加一行删除行
vec2D.pop_back(); // 删除二维 vector 的最后一行添加列
for (auto& row : vec2D) {
row.push_back(100); // 在每一行的末尾添加一个元素
}删除列
for (auto& row : vec2D) {
row.pop_back(); // 删除每一行的最后一个元素
}5. 动态调整大小
改变行数
vec2D.resize(5, std::vector(3)); // 改变二维 vector 的行数为 5，每行大小为 3 改变列数
for (auto& row : vec2D) {
row.resize(4); // 改变每一行的大小为 4
}6. 示例代码
以下是一个完整的示例代码，展示了二维 std::vector 的基本用法：
#include
#include
int main() {
// 定义一个 3x4 的二维 vector，所有元素初始化为 0
std::vector> vec2D(3, std::vector(4, 0));
// 修改元素
vec2D[0][1] = 10;
vec2D[1][2] = 20;
// 添加一行
vec2D.push_back({1, 2, 3, 4});
// 添加一列
for (auto& row : vec2D) {
row.push_back(100);
}
// 遍历并输出
for (const auto& row : vec2D) {
for (int value : row) {
std::cout << value << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
return 0;
} 7. 注意事项
动态内存管理：二维
std::vector会自动管理内存，但在频繁插入和删除元素时，可能会导致多次内存重新分配。使用reserve方法可以预先分配足够的内存，提高性能。范围检查：使用
at方法访问元素时，会进行范围检查，如果索引超出范围，会抛出std::out_of_range异常。使用下标访问时，不会进行范围检查，可能会导致未定义行为。迭代器失效：在向二维
std::vector中插入或删除元素时，可能会导致迭代器失效。如果需要在迭代过程中修改容器，建议使用下标访问或重新获取迭代器。
二维 std::vector 是一个非常强大且灵活的容器，适用于各种需要动态二维数组的场景。通过合理使用其提供的方法和接口，可以高效地管理数据。
