std::vector 是 C++
中最常用的动态数组容器，提供高效的随机访问和动态扩容功能。
1. 构造函数
| 方法 |
描述 |
时间复杂度 |
vector<T> v |
创建空 vector |
O(1) |
vector<T> v(n) |
创建包含 n 个默认初始化元素的
vector |
O(n) |
vector<T> v(n, value) |
创建包含 n 个 value 的 vector |
O(n) |
vector<T> v(begin, end) |
用迭代器范围 [begin,end) 初始化 |
O(n) |
vector<T> v(initializer_list) |
用初始化列表初始化 |
O(n) |
vector<T> v(other_vector) |
拷贝构造函数 |
O(n) |
vector<T> v(move(other_vector)) |
移动构造函数 |
O(1) |
2. 元素访问
| 方法 |
描述 |
时间复杂度 |
v[i] |
访问第 i 个元素（不检查边界） |
O(1) |
v.at(i) |
访问第 i
个元素（边界检查，越界抛出异常） |
O(1) |
v.front() |
访问第一个元素 |
O(1) |
v.back() |
访问最后一个元素 |
O(1) |
v.data() |
返回指向底层数组的指针 |
O(1) |
3. 容量操作
| 方法 |
描述 |
时间复杂度 |
v.empty() |
判断是否为空 |
O(1) |
v.size() |
返回元素数量 |
O(1) |
v.max_size() |
返回可容纳的最大元素数量 |
O(1) |
v.capacity() |
返回当前分配的存储容量 |
O(1) |
v.reserve(n) |
预留至少容纳 n 个元素的空间 |
O(n) |
v.shrink_to_fit() |
请求移除未使用的容量 |
O(n) |
4. 修改操作
4.1 添加元素
| 方法 |
描述 |
时间复杂度 |
v.push_back(value) |
在末尾添加元素（拷贝） |
平摊 O(1) |
v.push_back(move(value)) |
在末尾添加元素（移动） |
平摊 O(1) |
v.emplace_back(args...) |
在末尾就地构造元素 |
平摊 O(1) |
v.insert(pos, value) |
在 pos 前插入元素（拷贝） |
O(n) |
v.insert(pos, n, value) |
在 pos 前插入 n 个 value |
O(n+m) |
v.insert(pos, begin, end) |
在 pos 前插入迭代器范围 |
O(n+m) |
v.insert(pos, initializer_list) |
在 pos 前插入初始化列表 |
O(n+m) |
v.emplace(pos, args...) |
在 pos 前就地构造元素 |
O(n) |
std::vector<int> v1 = {1, 2, 3};
std::vector<int> v2 = {4, 5, 6};
v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());
|
4.2 删除元素
| 方法 |
描述 |
时间复杂度 |
v.pop_back() |
删除最后一个元素 |
O(1) |
v.erase(pos) |
删除 pos 处的元素 |
O(n) |
v.erase(begin, end) |
删除 [begin,end) 范围的元素 |
O(n) |
v.clear() |
清空所有元素（不释放容量） |
O(n) |
4.3 其他修改
| 方法 |
描述 |
时间复杂度 |
v.resize(n) |
调整大小为 n，新增元素默认初始化 |
O(n) |
v.resize(n, value) |
调整大小为 n，新增元素初始化为
value |
O(n) |
v.swap(other_vector) |
交换两个 vector 的内容 |
O(1) |
v.assign(n, value) |
替换内容为 n 个 value |
O(n) |
v.assign(begin, end) |
替换内容为迭代器范围 |
O(n) |
v.assign(initializer_list) |
替换内容为初始化列表 |
O(n) |
5. 迭代器
| 方法 |
描述 |
v.begin() |
返回指向第一个元素的迭代器 |
v.end() |
返回指向末尾的迭代器 |
v.rbegin() |
返回反向迭代器（指向最后一个元素） |
v.rend() |
返回反向迭代器（指向第一个元素前） |
v.cbegin() |
const 版本的 begin() |
v.cend() |
const 版本的 end() |
v.crbegin() |
const 版本的 rbegin() |
v.crend() |
const 版本的 rend() |
6. emplace 和
emplace_back 详解
emplace 和 emplace_back 是 C++11
引入的高效构造方法，可以直接在容器内部构造对象，避免不必要的拷贝或移动操作。
emplace_back 示例
struct Point
{
Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
int x, y;
};
std::vector<Point> v;
v.emplace_back(1, 2);
|
emplace 示例
std::vector<std::string> v = {"a", "b", "d"};
auto it = v.emplace(v.begin() + 2, "c");
|
7. 性能提示
- 使用
reserve() 预分配空间可以避免多次重新分配
emplace_back 比 push_back
更高效（避免临时对象构造）- 删除中间元素会导致元素移动，性能较差
- 频繁插入/删除时考虑使用
std::list 或
std::deque
8. 完整示例
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
int main()
{
std::vector<std::string> words = {"Hello", "World"};
words.push_back("from");
words.emplace_back("C++");
words.insert(words.begin() + 2, "beautiful");
words.emplace(words.begin() + 3, "modern");
std::cout << "First word: " << words.front() << "\n";
std::cout << "Last word: " << words.back() << "\n";
for (const auto& word : words)
{
std::cout << word << " ";
}
std::cout << "\n";
words.pop_back();
words.erase(words.begin() + 1);
std::cout << "Size: " << words.size() << "\n";
std::cout << "Capacity: " << words.capacity() << "\n";
words.clear();
return 0;
}
|
