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C++ STL中的vector

vector是C++标准模板库（STL）中最常用的序列容器之一，它是一个动态数组，能够存储任意类型的对象（如整数、字符串等）。vector的主要优点是提供了快速的随机访问，同时还能够动态地调整大小。

基本操作

1. 创建和初始化

   #include <vector>
   std::vector<int> v1; // 创建一个空的vector
   std::vector<int> v2(5, 10); // 创建一个大小为5的vector，每个元素初始化为10
   std::vector<int> v3 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化列表
   

2. 访问元素

   • at(index) 和 operator[]：访问指定位置的元素，at会检查索引范围。
   • front() 和 back()：访问第一个和最后一个元素。

   int first = v3.front(); // 1
   int last = v3.back(); // 5
   int element = v3.at(2); // 3
   

3. 修改元素

   • push_back(value)：在vector的末尾添加一个元素。
   • pop_back()：移除vector的最后一个元素。
   • insert(position, value)：在指定位置插入一个元素。
   • erase(position) 或 erase(start, end)：删除一个或多个元素。
   • clear()：清空所有元素。

   v3.push_back(6); // v3: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
   v3.pop_back(); // v3: {1, 2, 3, 4, 5}
   v3.insert(v3.begin() + 2, 99); // v3: {1, 2, 99, 3, 4, 5}
   v3.erase(v3.begin() + 2); // v3: {1, 2, 3, 4, 5}
   

4. 大小和容量

   • size()：返回当前元素的数量。
   • capacity()：返回vector在不重新分配内存的情况下可以存储的元素数量。
   • resize(n)：改变vector的大小，多出的元素会被初始化。
   • reserve(n)：增加vector的容量。

   size_t num_elements = v3.size(); // 5
   size_t capacity = v3.capacity();
   v3.reserve(10);
   

5. 遍历

   • 使用范围for循环或迭代器。

   for (int x : v3) std::cout << x << " ";
   for (auto it = v3.begin(); it != v3.end(); ++it) std::cout << *it << " ";
   

相关算法

vector可以与STL中的算法库配合使用，提供强大的数据处理能力。

1. 排序

   #include <algorithm>
   std::sort(v3.begin(), v3.end()); // 默认升序排序
   

2. 查找

   auto it = std::find(v3.begin(), v3.end(), 3);
   if (it != v3.end()) {std::cout << "Element found: " << *it << std::endl;
   }
   

3. 计数

   int count = std::count(v3.begin(), v3.end(), 3);
   

4. 删除特定元素

   v3.erase(std::remove(v3.begin(), v3.end(), 3), v3.end());
   

5. 遍历并执行操作

   std::for_each(v3.begin(), v3.end(), [](int& x){ x *= 2; });
   

删除特定元素代码是C++中使用的一种常见技术，结合了std::remove算法和erase成员函数来从容器中删除特定的元素。这种技术通常被称为“擦除-删除”惯用法（Erase-Remove Idiom）。下面是详细解释：

分解代码

d3.erase(std::remove(d3.begin(), d3.end(), 3), d3.end());

1. std::remove(d3.begin(), d3.end(), 3)

   • std::remove是一个算法，它接受三个参数：开始迭代器、结束迭代器和要删除的值（这里是3）。
   • 这个函数并不实际从容器中删除元素，而是将不等于3的元素向容器的开始位置移动，并返回一个新的迭代器，指向移动后容器中最后一个有效元素之后的位置。
   • 也就是说，所有的3都被移到了容器的末尾，并且函数返回了一个指向第一个3的迭代器。

2. d3.erase(new_end, d3.end())

   • erase是一个成员函数，用于从容器中实际删除元素。它接受两个迭代器作为参数：要删除的元素范围的开始和结束。
   • 在这里，erase函数使用从std::remove返回的迭代器（指向第一个3）作为起始位置，到容器的结束位置d3.end()作为结束位置。
   • 这个调用将删除所有的3，因为这些3现在都位于这个范围内。

效果

这行代码的效果是从容器d3中删除所有值为3的元素。这种方法比单独使用循环和条件删除更高效，因为它只需要一次遍历和少量的元素移动。

注意

• 这种方法适用于支持快速随机访问的容器，如vector、deque、array等。对于list或forward_list这类容器，应使用成员函数remove，因为它们提供了更为优化的删除操作。
• 使用std::remove时，容器的大小不会改变，只是元素的位置发生了变化，因此需要与erase结合使用来实际减少容器的大小。