C++中使用vector存储并遍历数据的基本步骤

在C++中，容器是用于存储和管理一组数据对象的类模板。C++标准模板库（STL）提供了几种主要的容器类型，每种容器都有其特定的用途和特性。

（1）容器及简要描述

以下是C++中一些主要的容器及其简要描述：

• ‌顺序容器‌

  • vector：一个动态数组，可以随机访问元素，且在尾部添加或删除元素效率较高。
  • deque（双端队列）：一个双端动态数组，支持在头部和尾部添加或删除元素。
  • list：一个双向链表，支持在任何位置快速插入和删除元素，但不支持随机访问。
  • forward_list：一个单向链表，比list更轻量级，但只支持单向遍历。
  • array：一个固定大小的数组，大小在编译时确定，不支持动态改变大小。

• ‌关联容器‌

  • set：一个集合，存储唯一且有序的元素，底层通常实现为红黑树。
  • multiset：与set类似，但允许存储重复元素。
  • map：一个键值对容器，其中每个键都是唯一的，且按键排序，底层通常也实现为红黑树。
  • multimap：与map类似，但允许键重复。

• ‌无序关联容器‌（基于哈希表）：

  • unordered_set：一个集合，存储唯一元素，但不保证元素顺序，底层实现为哈希表。
  • unordered_multiset：与unordered_set类似，但允许存储重复元素。
  • unordered_map：一个键值对容器，键唯一，但不保证键的顺序，底层实现为哈希表。
  • unordered_multimap：与unordered_map类似，但允许键重复。

• ‌容器适配器‌：

  • stack：一个后进先出（LIFO）的容器适配器，通常基于deque或vector实现。
  • queue：一个先进先出（FIFO）的容器适配器，通常基于deque实现。
  • priority_queue：一个优先队列，元素根据优先级排序，通常基于vector并使用堆排序算法实现。

每种容器都有其特定的接口和成员函数，用于管理其存储的数据。选择哪种容器取决于具体的应用场景和需求，比如数据的访问模式、插入和删除操作的频率、是否需要有序存储等。

在使用C++容器时，了解它们的性能特征和底层实现对于编写高效代码至关重要。例如，vector在添加元素时可能需要重新分配内存和复制数据，而list在插入和删除元素时则不需要移动其他元素，但访问元素的速度较慢。因此，在选择容器时，需要根据具体的应用场景进行权衡。

（2）使用 vector 存储和遍历数据的基本步骤

在C++中，vector 是一个非常灵活的容器，它能够存储任何类型的对象，并且能够动态地增长和缩小。下面是如何使用 vector 存储和遍历数据的基本步骤：

1. 包含头文件

首先，需要包含 <vector> 头文件来使用 vector。

#include <vector>

2. 创建 vector

可以创建一个 vector 来存储特定类型的元素。例如，创建一个存储整数的 vector：

std::vector<int> numbers;

3. 向 vector 中添加元素

可以使用 push_back() 方法向 vector 中添加元素。

numbers.push_back(10);
numbers.push_back(20);
numbers.push_back(30);

4. 遍历 vector

有几种方法可以遍历 vector 中的元素：

方法1：使用范围for循环（C++11及以后）

for (int number : numbers) {
    std::cout << number << " ";
}

std::cout << std::endl;

方法2：使用迭代器

for (std::vector<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

std::cout << std::endl;

方法3：使用下标访问（不推荐在循环中使用，除非你知道索引）

for (size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
    std::cout << numbers[i] << " ";
}

std::cout << std::endl;

方法4：使用 auto 关键字（C++11及以后）简化迭代器写法

for (auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
    std::cout <php;< *it << " ";
}

std::cout << std::endl;

5. 使用标准库算法（可选）

也可以使用标准库中的算法，如 std::for_each，来遍历 vector。

#include <algorithm> // 包含算法头文件

#include <IOStream> // 包含输入输出流头文件

std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](int n) { std::cout << n << " "; });

std::cout << std::endl;

这些是使用 vector 存储和遍历数据的基本方法。

（3）简单实例

在C++中，std::vector 是一个动态数组，能够根据需要自动调整其大小，非常适合用于存储和管理数据。以下是一个简单的示例，展示了如何使用 std::vector 存储和遍历数据。

示例代码

#include <iostream>
#include <vectphpor>

int main() {
    // 创建一个整数类型的vector
    std::vector<int> numbers;

    // 向vector中添加数据
    numbers.push_back(10);
    numbers.pushjs_back(20);
    numbers.push_back(30);
    numbers.push_back(40);
    numbers.push_back(50);

    // 使用范围for循环遍历vector并输出数据
    std::cout << "Using range-based for loop:" << std::endl;
    for (int number : numbers) {
        std::cout << number << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 使用传统的索引for循环遍历vector并输出数据
    std::cout << "Using traditional for loop:" << std::endl;
    for (size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
        std::cout << numChina编程bers[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 使用迭代器遍历vector并输出数据
    std::cout << "Using iterator:" << std::endl;
    for (std::vector<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

解释

• ‌包含头文件‌：

  • #include <iostream> 用于输入输出流。
  • #include <vector> 用于使用 std::vector 容器。

• ‌创建vector‌：

  • std::vector<int> numbers; 创建一个整数类型的 vector。

• ‌添加数据‌：

  • numbers.push_back(10); 向 vector 末尾添加数据。

• ‌范围for循环遍历‌：

  • for (int number : numbers) 使用范围for循环，简洁地遍历 vector 中的每一个元素。

• ‌传统索引for循环遍历‌：

  • for (size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i) 使用传统的索引for循环，通过下标访问 vector 中的元素。

• ‌迭代器遍历‌：

  • for (std::vector<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) 使用迭代器遍历 vector，这种方式在需要对 vector 进行修改时非常有用。

注意事项

• std::vector 会自动管理内存，当添加新元素时，它会自动调整大小。
• 使用 push_back 方法可以在 vector 末尾添加元素。
• 访问 vector 元素时要注意不要越界，可以使用 size() 方法获取 vector 的大小。
• 使用迭代器时，可以通过 begin() 和 end() 方法获取迭代器的起始和结束位置。

通过以上方法，可以方便地使用 std::vector 存储和遍历数据。

总结

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