前言

要我说c++和c在算法竞赛上有什么最明显的区别，我第一个想到的就是stl了，当你还在手写链表队列的时候，c++一个stl直接就可以写出来阿，我第一次看到大佬们用stl想不嫉妒都难，所以今天来系统的写一下stl，首先，我先来总结一下stl中的容器。因为本人时间较为琐碎，一下写完所有的容器不太现实，所以分开来写。

ps：因为本人的水平也十分有限，所以本系列文章以stl的入门为主，如果有纰漏欢迎大家指出~

vector

众所周知，c语言中数组是要有固定长度的，在我们开一个数组的时候，他的长度也就被固定下来了，而在stl中存在一个“动态数组”，你往vector中存多少数据，他的大小就是多少。

vector 的 size() 是当前元素个数，capacity() 是不重新分配内存时能容纳的元素个数。当一次插入会使元素个数超过容量时，需要重新分配存储空间。具体扩容倍数由实现决定，C++ 标准并没有规定必须翻倍；尾部插入的复杂度保证是摊还常数时间。

下面来看关于vector的使用方法

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#include<iostream> 
#include<vector>//使用前
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> vec;//声明一个vector
	
	for(int i=0;i<20;i++)
	{
		int n;
		cin>>n;
		vec.push_back(n);//在vec后面插入这个数字 
	 }
	 vector<int>::iterator it;//定义it为迭代器。 
	 for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
	 cout<<*it<<"\n";//输出vector中的元素 
	 return 0;
}

代码中vector<int>::iterator it;定义的it为迭代器，可以理解为stl容器中的指针，当然这个形容不是很贴切，只是为了便于理解，具体关于迭代器和指针的一些区别我就先不总结了。

当然遍历vector容器也可以用下标访问。

在c++11中，我们可以用auto关键字来定义一个迭代器，如下：

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#include<iostream> 
#include<vector>//使用前
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> vec;//声明一个vector
	
	for(int i=0;i<20;i++)
	{
		int n;
		cin>>n;
		vec.push_back(n);//在vec后面插入这个数字 
	 } 
	 for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)//当然在c11中可用auto
	 cout<<*it<<"\n";//输出vector中的元素 
	 return 0;
}

关于vector，还有很多其他使用方法

vec.begin()  返回vector中的首迭代器（指向第一个元素）。

vec.end()    返回vector中的尾迭代器（指向最后一个元素的下一个节点）。

vec.push_back()    在vector的末尾加入一个元素。

vec.pop_back()    在vector的末尾删去一个元素。

vec.empty()   验证vector是否为空，若为空返回1，不为空返回0。

vec.size()   返回vector长度（元素个数）。

vec.capacity()   返回vector的容量(不一定与vec.size()相等)。

vec.swap(b)      将vec和b中的元素进行交换。

vec.clear()    清空vector。

vec.resize(a,b)    指定容器的长度为a，若容器变长，则以b(若无b，则填入0)填充新位置,如果容器变短，则末尾超过容器长度的元素被删除。

vec.reserve(a)    当 a 大于当前容量时，将容量增加到至少 a；否则容量不变。它不会改变 size()，预留的存储空间还不是已构造的元素，不能通过下标访问。后续插入只有在新大小将超过当前容量时，才需要重新分配内存。

vec.max_size()     vector所能容纳的最大元素数目，是由系统或者库来限制的，实际上，容器不一定能达到该大小。

对于一个新定义的vector，我们可以先预估一个合理的容量，通过reserve()进行预留，这样可以减少vector在动态扩展容量时的扩展次数，提高。

vec.insert()  插入一个元素。不同使用方法如下：

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#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	int a[4]={0,1,2,3};
	vector<int> vec(a,a+4);//将数组的值赋给vec
	vector<int>::iterator it;
	vec.insert(vec.begin()+1,3);//在第一个元素（从0算起）的位置插入3 
	for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
	cout<<*it<<' '; //输出 0 3 1 2 3
	return 0;
}
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#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	int a[4]={0,1,2,3};
	vector<int> vec(a,a+4);//将数组的值赋给vec
	vector<int>::iterator it;
	vec.insert(vec.begin()+1,3,5);//在第一个元素（从0算起）的位置插入3个5 
	for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
	cout<<*it<<' '; //输出 0 5 5 5 1 2 3
	return 0;
}
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#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	int a[4]={0,1,2,3};
	int b[4]={6,7,8,9};
	vector<int> vec(a,a+4);//将数组的值赋给vec
	vector<int>::iterator it;
	vec.insert(vec.begin()+1,b+1,b+3);//在第一个元素（从0算起）的位置插入数组b的b+1~b+2,（不包括b+3）； 
	for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
	cout<<*it<<' '; //输出 0 7 8 1 2 3
	return 0;
}

erase(it)   删除 vector 容器中 it 迭代器指定位置处的元素，并且返回指向被删除元素下一个位置元素的迭代器。该容器的大小（size）会减 1，但容量（capacity）不会发生改变。

例如：

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#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
	int a[4]={0,1,2,3};
	vector<int> vec(a,a+4);//将数组的值赋给vec
	auto it=vec.begin();
	vec.erase(it);//删除第一个元素
	for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
	cout<<*it<<" ";
	cout<<endl;//输出1，2，3（第一个元素0被删除） 
	cout<<vec.size()<<endl;//结果为3，因为共有三个元素。 
	cout<<vec.capacity();//结果为4 
	return 0;
}

注意：insert和erase都有可能导致迭代器失效

迭代器失效大概有两种情况，我简单介绍一下，

1.迭代器所指向的元素意义改变

2.迭代器“越界操作”，指向了未知的区域。

篇幅原因，我准备在之后的文章中再详细介绍迭代器，这里大家可以先简单了解以下。

vec.emplace()     C++ 11 标准新增加的成员函数，用于在 vector 容器指定位置之前构造并插入一个新元素。它将参数转发给元素的构造函数，可能省去临时对象的构造或移动，但不保证总比 insert 或 push_back 更快；在中间插入仍可能移动后续元素，扩容时仍可能重新分配内存。

vector 没有 emplace_front() 成员函数。在头部构造元素可使用 vec.emplace(vec.begin(), 参数...)，但这不是常数时间的头部插入。

vec.emplace_back() : 在容器的尾部创建元素。

emplace在其他一些stl容器也有所应用

能在vector使用的其他常用算法(algorithm)

1.sort

sort(vec.begin(),vec.end())       对vec整体从小到大排列

注意：排序的范围包括括号内第一项，而不包括括号内第二项

2.find

find(vec.begin(),vec.end(),1)         在vec整体范围中，查找元素1，并返回他所在位置。

find函数同上，范围不包括括号内第二项

3.reverse

reverse(vec.begin(),vec.end())        在vec整体范围中，倒置元素。如1,3,2  reserve 后变为2,3,1。

同上qwq，范围不包括括号内第二项

完~

一些无聊的后话

       这篇虽然篇幅不长但是我还是来回整理了好几天，主要是这几天真的忙死了，没什么时间来写，每次忙完别的事再回来写都忘了上次写到哪里了hhhh，所以断断续续在今天总算写完了，如果喜欢的话就给个点赞或者评论关注一下吧（虽然我很菜写不出什么高端东西来，这段时间还是比较忙，如果有时间的话还会来继续把stl容器写完的，毕竟stl这么有意思的东西，不好好整理学习一下怎么行呢。好了，感谢您的阅读，祝您生活愉快~

qwq~

校订记录（2026-10-09）：本页从原文迁入后，校正了扩容、reserve 与 emplace 的说明；原始示例代码和原文日期保留。参考：C++ 标准工作草案的 vector 接口、容量规则与插入操作。