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C++中使用vector存儲并遍歷數(shù)據(jù)的基本步驟

更新時間：2025年01月29日 09:31:12 作者：左手の明天

C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫（STL）提供了多種容器類型,包括順序容器、關(guān)聯(lián)容器、無序關(guān)聯(lián)容器和容器適配器,每種容器都有其特定的用途和特性,這篇文章主要介紹了C++中使用vector存儲并遍歷數(shù)據(jù)的基本步驟,需要的朋友可以參考下

在C++中，容器是用于存儲和管理一組數(shù)據(jù)對象的類模板。C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫（STL）提供了幾種主要的容器類型，每種容器都有其特定的用途和特性。

（1）容器及簡要描述

以下是C++中一些主要的容器及其簡要描述：

‌順序容器‌
- vector：一個動態(tài)數(shù)組，可以隨機訪問元素，且在尾部添加或刪除元素效率較高。
- deque（雙端隊列）：一個雙端動態(tài)數(shù)組，支持在頭部和尾部添加或刪除元素。
- list：一個雙向鏈表，支持在任何位置快速插入和刪除元素，但不支持隨機訪問。
- forward_list：一個單向鏈表，比list更輕量級，但只支持單向遍歷。
- array：一個固定大小的數(shù)組，大小在編譯時確定，不支持動態(tài)改變大小。
‌關(guān)聯(lián)容器‌
- set：一個集合，存儲唯一且有序的元素，底層通常實現(xiàn)為紅黑樹。
- multiset：與set類似，但允許存儲重復(fù)元素。
- map：一個鍵值對容器，其中每個鍵都是唯一的，且按鍵排序，底層通常也實現(xiàn)為紅黑樹。
- multimap：與map類似，但允許鍵重復(fù)。
‌無序關(guān)聯(lián)容器‌（基于哈希表）：
- unordered_set：一個集合，存儲唯一元素，但不保證元素順序，底層實現(xiàn)為哈希表。
- unordered_multiset：與unordered_set類似，但允許存儲重復(fù)元素。
- unordered_map：一個鍵值對容器，鍵唯一，但不保證鍵的順序，底層實現(xiàn)為哈希表。
- unordered_multimap：與unordered_map類似，但允許鍵重復(fù)。
‌容器適配器‌：
- stack：一個后進先出（LIFO）的容器適配器，通?；?code>deque或vector實現(xiàn)。
- queue：一個先進先出（FIFO）的容器適配器，通常基于deque實現(xiàn)。
- priority_queue：一個優(yōu)先隊列，元素根據(jù)優(yōu)先級排序，通?；?code>vector并使用堆排序算法實現(xiàn)。

每種容器都有其特定的接口和成員函數(shù)，用于管理其存儲的數(shù)據(jù)。選擇哪種容器取決于具體的應(yīng)用場景和需求，比如數(shù)據(jù)的訪問模式、插入和刪除操作的頻率、是否需要有序存儲等。

在使用C++容器時，了解它們的性能特征和底層實現(xiàn)對于編寫高效代碼至關(guān)重要。例如，vector在添加元素時可能需要重新分配內(nèi)存和復(fù)制數(shù)據(jù)，而list在插入和刪除元素時則不需要移動其他元素，但訪問元素的速度較慢。因此，在選擇容器時，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景進行權(quán)衡。

（2）使用 vector 存儲和遍歷數(shù)據(jù)的基本步驟

在C++中，vector 是一個非常靈活的容器，它能夠存儲任何類型的對象，并且能夠動態(tài)地增長和縮小。下面是如何使用 vector 存儲和遍歷數(shù)據(jù)的基本步驟：

1. 包含頭文件

首先，需要包含 <vector> 頭文件來使用 vector。

#include <vector>

2. 創(chuàng)建 vector

可以創(chuàng)建一個 vector 來存儲特定類型的元素。例如，創(chuàng)建一個存儲整數(shù)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. 遍歷 vector

有幾種方法可以遍歷 vector 中的元素：

方法1：使用范圍for循環(huán)（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：使用下標(biāo)訪問（不推薦在循環(huán)中使用，除非你知道索引）

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

std::cout &lt;&lt; std::endl;

方法4：使用 auto 關(guān)鍵字（C++11及以后）簡化迭代器寫法

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

std::cout << std::endl;

5. 使用標(biāo)準(zhǔn)庫算法（可選）

也可以使用標(biāo)準(zhǔn)庫中的算法，如 std::for_each，來遍歷 vector。

#include <algorithm> // 包含算法頭文件

#include <iostream> // 包含輸入輸出流頭文件

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

std::cout << std::endl;

這些是使用 vector 存儲和遍歷數(shù)據(jù)的基本方法。

（3）簡單實例

在C++中，std::vector 是一個動態(tài)數(shù)組，能夠根據(jù)需要自動調(diào)整其大小，非常適合用于存儲和管理數(shù)據(jù)。以下是一個簡單的示例，展示了如何使用 std::vector 存儲和遍歷數(shù)據(jù)。

示例代碼

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    // 創(chuàng)建一個整數(shù)類型的vector
    std::vector<int> numbers;

    // 向vector中添加數(shù)據(jù)
    numbers.push_back(10);
    numbers.push_back(20);
    numbers.push_back(30);
    numbers.push_back(40);
    numbers.push_back(50);

    // 使用范圍for循環(huán)遍歷vector并輸出數(shù)據(jù)
    std::cout << "Using range-based for loop:" << std::endl;
    for (int number : numbers) {
        std::cout << number << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 使用傳統(tǒng)的索引for循環(huán)遍歷vector并輸出數(shù)據(jù)
    std::cout << "Using traditional for loop:" << std::endl;
    for (size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
        std::cout << numbers[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 使用迭代器遍歷vector并輸出數(shù)據(jù)
    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;
}

解釋

‌包含頭文件‌：
- #include <iostream> 用于輸入輸出流。
- #include <vector> 用于使用 std::vector 容器。
‌創(chuàng)建vector‌：
- std::vector<int> numbers; 創(chuàng)建一個整數(shù)類型的 vector。
‌添加數(shù)據(jù)‌：
- numbers.push_back(10); 向 vector 末尾添加數(shù)據(jù)。
‌范圍for循環(huán)遍歷‌：
- for (int number : numbers) 使用范圍for循環(huán)，簡潔地遍歷 vector 中的每一個元素。
‌傳統(tǒng)索引for循環(huán)遍歷‌：
- for (size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i) 使用傳統(tǒng)的索引for循環(huán)，通過下標(biāo)訪問 vector 中的元素。
‌迭代器遍歷‌：
- for (std::vector<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) 使用迭代器遍歷 vector，這種方式在需要對 vector 進行修改時非常有用。