vector（向量）是C++标准模板库（STL）中最常用的容器之一，它提供了动态数组的功能，可以存储任意类型的元素。vector具有自动管理内存、支持随机访问、动态调整大小等优点，非常适合用于需要频繁增删元素或未知大小的数组场景。下面是对vector的总结和常见用法。
先复习一下c++中常用的构造函数，构造函数可以分为无参构造函数(默认构造函数)，有参构造函数，拷贝构造函数，以及移动构造函数；
一、vector的特点
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动态大小：
vector可以根据需要动态调整自身的大小，自动管理内存。 -
连续存储：
vector在内存中以连续的方式存储元素，支持随机访问，效率高。 -
自动内存管理：当元素增加超出容量时，
vector会自动分配更多内存。 -
丰富的成员函数：提供了插入、删除、访问、遍历等一系列方便的操作函数。
二、vector的常见操作
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定义和初始化
#include <vector> // 定义一个空的int类型vector vector<int> vec1; // 使用初始大小和默认值 vector<int> vec2(10); // 大小为10，默认值为0 vector<int> vec3(5, 1); // 大小为5，所有元素初始化为1 // 使用列表初始化 vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4, 5}; -
添加元素
vec1.push_back(10); // 在末尾添加元素10 vec1.emplace_back(20); // 在末尾直接构造元素20（效率更高）面试常问两者的区别
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访问元素
int value = vec4[2]; // 使用下标访问（不进行边界检查） int value = vec4.at(2); // 使用at函数访问（进行边界检查） int front = vec4.front(); // 获取第一个元素 int back = vec4.back(); // 获取最后一个元素 -
删除元素
vec4.pop_back(); // 删除最后一个元素 vec4.erase(vec4.begin() + 2); // 删除指定位置的元素 vec4.clear(); // 清空所有元素 -
插入元素
vec4.insert(vec4.begin() + 1, 100); // 在第二个位置插入100 -
遍历元素
// 使用索引 for (size_t i = 0; i < vec4.size(); ++i) { cout << vec4[i] << " "; } // 使用迭代器 for (auto it = vec4.begin(); it != vec4.end(); ++it) { cout << *it << " "; } // 使用范围for循环（C++11及以上） for (const auto& val : vec4) { cout << val << " "; } -
容量和大小
size_t size = vec4.size(); // 获取元素数量 size_t capacity = vec4.capacity(); // 获取当前容量 bool empty = vec4.empty(); // 判断是否为空 vec4.reserve(100); // 预留空间，避免频繁分配内存 vec4.shrink_to_fit(); // 释放多余的内存
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容量和大小的调整
resize函数，调整vector元素的大小；
#include <vector> #include <iostream> int main() { std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; // 将大小调整为 5，新增元素默认初始化为 0（int 类型） vec.resize(5); // vec 现在是 {1, 2, 3, 0, 0} // 将大小缩小为 2，最后两个元素被删除 vec.resize(2); // vec 现在是 {1, 2} return 0; }reserve（）函数，改变容量capcity，即预先分配的内存大小。
#include <vector> #include <iostream> int main() { std::vector<int> vec; // 预留容量为 10，不改变当前的大小 vec.reserve(10); std::cout << "Capacity: " << vec.capacity() << ", Size: " << vec.size() << std::endl; // 输出: Capacity: 10, Size: 0 // 添加元素后，大小增加，容量不变 vec.push_back(1); std::cout << "Capacity: " << vec.capacity() << ", Size: " << vec.size() << std::endl; // 输出: Capacity: 10, Size: 1 return 0; }
三、在示例代码中的应用
在之前提供的岛屿数量的算法中，vector被用于表示二维网格：
vector<vector<char>> grid;
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表示二维数组：
vector可以嵌套，形成二维甚至多维数组，方便地表示矩阵或网格。 -
动态调整大小：在处理未知大小的网格时，
vector能够根据输入的数据动态调整大小，无需提前指定固定的数组大小。 -
方便的访问和修改：通过
grid[i][j]的方式，可以方便地访问和修改网格中的元素。
四、注意事项
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效率考虑：频繁插入或删除操作，尽量在末尾进行，避免移动大量元素。如果需要在中间进行频繁插入删除，可以考虑使用
list或deque。 -
边界检查：使用
operator[]访问元素时，不进行边界检查，可能导致越界访问。为了安全，建议使用at()函数。 -
内存管理：
vector会自动管理内存，但有时可能会占用比实际需要更多的内存，可以使用shrink_to_fit()来释放未使用的容量。
五、常用成员函数
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构造函数
vector(); // 默认构造函数 vector(size_type n); // 指定大小，默认值初始化 vector(size_type n, const T& value); // 指定大小和初始值 vector(const vector& other); // 拷贝构造函数 vector(vector&& other); // 移动构造函数 -
赋值操作
vec.assign(n, value); // 赋值n个value vec.assign(first, last); // 赋值迭代器范围内的值 vec = other_vec; // 赋值操作符 -
元素访问
vec[i]; // 访问第i个元素 vec.at(i); // 访问第i个元素，带边界检查 vec.front(); // 第一个元素 vec.back(); // 最后一个元素 vec.data(); // 返回指向数组首元素的指针 -
修改容器
vec.push_back(value); // 在末尾添加元素 vec.pop_back(); // 删除末尾元素 vec.insert(pos, value); // 在指定位置插入元素 vec.erase(pos); // 删除指定位置的元素 vec.clear(); // 清空所有元素 vec.resize(n); // 调整大小为n vec.reserve(n); // 预留容量为n -
容量相关
vec.size(); // 返回元素数量 vec.capacity(); // 返回当前容量 vec.empty(); // 判断是否为空 vec.max_size(); // 返回最大可能存储的元素数量 vec.shrink_to_fit(); // 释放未使用的内存 -
迭代器
vec.begin(); // 指向第一个元素的迭代器 vec.end(); // 指向最后一个元素之后的迭代器 vec.rbegin(); // 反向迭代器，指向最后一个元素 vec.rend(); // 反向迭代器，指向第一个元素之前
六、vector与数组的区别
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大小可变：
vector的大小可以动态变化，而数组的大小固定。 -
类型安全：
vector是模板类，可以存储任意类型的元素，并且支持类型检查。 -
功能丰富：
vector提供了大量成员函数，支持各种操作。 -
内存连续：与数组一样，
vector在内存中也是连续存储，支持高效的随机访问。
七、总结
vector是C++中功能强大且常用的容器，适用于需要动态数组的场景。在使用vector时，应注意效率和安全性，合理地选择成员函数和操作方式。通过熟练掌握vector的用法，可以大大提高编程效率和代码质量。
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