C++ 中打印向量元素的各种方法

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

在本文中，您将学习在 C++ 中打印向量元素的不同方法。但在讨论不同方法之前，您必须了解向量及其优缺点。

什么是向量？

向量类似于动态数组，其容器管理它们的存储。
它们可以根据元素的插入或删除自动调整大小。
向量元素以连续方式存储，允许迭代器访问和遍历它们。
数据插入到向量的末尾。在末尾插入需要可变的时间量，因为数组可能偶尔需要扩展。
由于不发生缩放，删除最后一个元素只需要固定的时间量。在开头或中间插入和擦除是线性时间。

向量的优点

向量有几个优点。向量的一些主要优点如下：

动态大小：您可以轻松添加或删除元素，因为向量可以动态调整大小。因此，向量优于固定大小的数组。
随机访问：像数组一样，向量中的元素可以连续索引。现在可以优化随机访问函数。
自动内存管理：向量自动处理内存分配和分配。与数组不同，您无需手动释放或分配内存。
标准库支持：由于向量包含在 C++ 标准库（<vector> 头文件）中，因此它们与许多不同的平台和编译器兼容。
算法兼容性：向量易于处理和操作，可与标准库提供的标准算法集成。

向量的缺点

向量有几个缺点。向量的一些主要缺点如下：

开销：向量的开销小于数组，因为它们包含额外的数学数据（例如大小和容量）。
相邻内存：由于向量将元素存储在相邻内存位置，因此从向量中插入或删除元素可能比使用链表或其他数据结构更高效。
调整大小开销：如果向量需要扩展超出当前可用空间，它可能需要分配旧内存、分配新内存并将所有部分移动到新内存。当涉及到大型向量时，调整向量大小可能代价高昂。

打印向量元素的不同方法

有几种方法可以打印向量元素。一些主要方法如下：

1. 使用 for 循环

程序

让我们用 C++ 编写一个程序来使用for 循环打印向量元素。

#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }
    return 0;
}

输出

Different ways to print elements of vector in C++

2. 使用迭代器

程序

让我们用 C++ 编写一个程序来使用迭代器打印向量元素。

#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    return 0;
}

输出

3. 使用带迭代器的标准算法

程序

让我们用 C++ 编写一个程序来使用带迭代器的标准算法打印向量元素。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](const int& elem) {
        std::cout << elem << " ";
    });
    return 0;
}

输出

4. 使用反向迭代器以反向顺序打印元素

程序

让我们用 C++ 编写一个程序来使用反向迭代器以反向顺序打印向量元素。

#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (auto it = vec.rbegin(); it != vec.rend(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    return 0;
}

输出

5. 使用重载 (<<) 运算符

程序

让我们用 C++ 编写一个程序来使用重载(<<) 运算符打印向量元素。

#include <iostream>
#include <vector>
template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::vector<T>& vec) {
    os << "[";
    for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        os << vec[i];
        if (i != vec.size() - 1) {
            os << ", ";
        }
    }
    os << "]";
    return os;
}
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << vec << std::endl;
    return 0;
}

输出

6. 使用 ostream_iterator 和 copy 算法将元素打印到标准输出

程序

让我们用 C++ 编写一个程序来使用ostream_iterator和copy 算法打印向量元素。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <algorithm>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    return 0;
}

输出

7. 使用 std::lambda 函数 accumulate 将元素连接成一个字符串，然后打印

程序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::string result = std::accumulate(vec.begin(), vec.end(), std::string{},
                                         [](const std::string& a, int b) {
                                             return a.empty() ? std::to_string(b) : a + " " + std::to_string(b);
                                         });
    std::cout << result;
    return 0;
}

输出

8. 应用指针算术和指向向量数据的指针

程序

#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (int* ptr = vec.data(); ptr < vec.data() + vec.size(); ++ptr) {
        std::cout << *ptr << " ";
    }
    return 0;
}

输出

下一主题C++ 中的 Elo 评分算法

C++ 中打印向量元素的各种方法

什么是向量？

向量的优点

向量的缺点

打印向量元素的不同方法

1. 使用 for 循环

2. 使用迭代器

3. 使用带迭代器的标准算法

4. 使用反向迭代器以反向顺序打印元素

5. 使用重载 (<<) 运算符

6. 使用 ostream_iterator 和 copy 算法将元素打印到标准输出

7. 使用 std::lambda 函数 accumulate 将元素连接成一个字符串，然后打印

8. 应用指针算术和指向向量数据的指针

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什么是向量？

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打印向量元素的不同方法

1. 使用 for 循环

2. 使用迭代器

3. 使用带迭代器的标准算法

4. 使用反向迭代器以反向顺序打印元素

5. 使用重载 (<<) 运算符

6. 使用 ostream_iterator 和 copy 算法将元素打印到标准输出

7. 使用 std::lambda 函数 accumulate 将元素连接成一个字符串，然后打印

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