vector

vector 是 STL 提供的 内存连续的 、 可变长度 的数组（亦称列表或向量）数据结构。能够提供线性复杂度的插入和删除，以及常数复杂度的随机访问。

特性

动态分配内存

很多时候我们不能提前开好那么大的空间。尽管我们能知道数据总量在空间允许的级别，但是单份数据还可能非常大，这种时候我们就需要 vector 来把内存占用量控制在合适的范围内。 vector 还支持动态扩容，在内存非常紧张的时候这个特性就能派上用场了。

构造函数

// 创建空 vector
vector<int> v1;
// 创建一个初始长度为 3 的 vector，元素默认值为 0
vector<int> v2(3);
// 创建一个初始长度为 3 的 vector，元素默认值为 2
vector<int> v3(3, 2);
// C++11 初始化列表
vector<int> v4{1, 2, 3, 4};
// 拷贝构造
vector<int> v5(v4);
// 拷贝 v4 的部分内容，也就是 {2, 3}
vector<int> v6(v4.begin() + 1, v4.begin() + 3);

成员函数

元素访问

• at() 访问指定的元素，同时进行越界检查，越界则抛出异常。
• operator[] 重载了 [] ，可以像普通数组一样通过 v[index] 访问。
• front() 返回第一个元素的值。
• back() 返回最后一个元素的值。
• data() 返回指向内存中数组第一个元素的指针。

迭代器

• begin() 返回指向起始的迭代器。
• end() 返回指向末尾的迭代器。
• rbegin() 返回指向起始的逆向迭代器。
• rend() 返回指向末尾的逆向迭代器。

容量

• empty() 检查容器是否为空。
• size() 返回容纳的元素数。
• max_size() 返回容器大小的理论极限，这个值通常会受内存限制。
• reserve() 预先申请存储空间。（修改 capacity）
• capacity() 返回当前存储空间能够容纳的元素数。
• shrink_to_fit() 释放未使用的内存减少内存的使用（减小 capacity 到 size）

修改

• clear() 清空内容。
• insert() 插入元素。
• emplace() 原位构造元素。（可以理解为更高效的插入）
• erase() 删除元素。
• push_back() 将元素添加到容器末尾。
• emplace_back() 在容器末尾就地构造元素。
• pop_back() 移除末元素。
• resize() 改变容器中可存储元素的个数。（修改 size）
• swap() 交换内容。

示例代码

动态分配内存

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 20; ++i) {
        v.push_back(i);
        cout << "size = " << v.size()
             << ",\tcapacity = " << v.capacity()
             << endl;
    }
    return 0;
}

杨辉三角

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<int> v;
    int n;
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        v.push_back(1);
        for (int j = i - 1; j > 0; --j) {
            v[j] += v[j - 1];
        }
        for (int num : v) {
            cout << num << ' ';
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}