vector头文件：C++中最常用的动态数组容器

在C++语言中，数组是非常重要的数据结构，它可以存储大量的数据，并且可以通过下标快速访问这些数据。然而，C++的数组有一个很大的限制：数组的大小必须在编译时确定。这意味着，如果我们需要存储动态数量的数据，就必须手动管理内存，这很容易出错。为了解决这个问题，C++提供了一个名为vector的标准库容器。vector是一个动态数组容器，可以根据需要自动扩展或缩小内存。

vector的基本用法

使用vector需要包含头文件:

#include <vector>

创建一个vector对象:

std::vector<int> v;

向vector中添加元素:

v.push_back(1);

访问vector中的元素:

int i = v[0];

获取vector的大小:

int size = v.size();

遍历vector:

for(auto i:v){
    std::cout<<i<<" ";
}

vector还提供了许多其他有用的功能，比如在指定位置插入元素、删除元素、排序等。

vector的优点

1. 自动扩展内存

当我们向vector中添加元素时，如果当前内存不足，vector会自动分配更多内存来存储新元素。这意味着我们不必手动管理内存，也不必担心内存分配失败的问题。

2. 随机访问

由于vector存储的是连续的内存块，因此可以通过下标快速访问任何元素，这比其他容器（如链表）要快得多。

3. 快速插入和删除

虽然vector的插入和删除操作比其他容器（如链表）要慢，但在大多数情况下，vector的插入和删除操作的速度仍然很快。此外，由于vector存储的是连续的内存块，因此插入和删除元素时，不会破坏内存的连续性，也不会影响其他元素的位置。

vector的缺点

1. 内存浪费

由于vector在创建时必须分配一定数量的内存，因此如果vector中的元素数量很少，就会浪费大量的内存。

2. 插入和删除效率低

虽然vector的插入和删除操作比其他容器（如链表）要快，但是当vector中的元素数量很大时，插入和删除元素的效率会变得很低。

3. 大量元素的排序效率低

由于vector存储的是连续的内存块，因此在对大量元素进行排序时，需要移动大量的内存，这会导致排序效率变得很低。

常见问题解答

1. vector和数组有什么区别？

数组的大小必须在编译时确定，而vector的大小可以在运行时动态扩展或缩小。此外，数组的内存是静态分配的，而vector的内存是动态分配的。

2. vector如何实现自动扩展内存？

当我们向vector中添加元素时，如果当前内存不足，vector会分配一个更大的内存块，将原有元素复制到新内存块中，并释放原有内存块。这个过程被称为重新分配内存。

3. vector的迭代器是什么？

vector的迭代器是一个指向vector元素的指针，它可以用来遍历vector中的所有元素。迭代器可以使用auto关键字自动推导类型，也可以使用std::vector<int>::iterator显式声明类型。

4. vector的容量和大小有什么区别？

vector的容量是指vector当前分配的内存大小，而大小是指vector中实际存储的元素数量。当vector中的元素数量达到容量时，vector会自动分配更多内存，以便继续添加元素。

5. vector和list有什么区别？

vector是一个动态数组容器，可以随机访问元素，但插入和删除元素的效率较低。list是一个双向链表容器，插入和删除元素的效率较高，但随机访问元素的效率较低。