# 9-2 vector 的基礎操作

## vector 基礎操作

### 1. 引入標頭檔與宣告

使用 `vector` 前，需要引入標頭檔：

```c++
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;
```

### 2. 宣告與初始化

```c++
// 方式一：宣告空的 vector
// capacity:0, size: 0
vector<int> v1;

// 方式二：指定初始大小（元素值為 0）
// capacity:5, size: 5
vector<int> v2(5);          // [0, 0, 0, 0, 0]

// 方式三：指定大小與預設值
// capacity:5, size: 5
vector<int> v3(5, 100);     // [100, 100, 100, 100, 100]

// 方式四：用初始化列表
// capacity:5, size: 5
vector<int> v4 = {3, 1, 4, 1, 5};  // [3, 1, 4, 1, 5]

// 方式五：複製另一個 vector
// capacity:5, size: 5
vector<int> v5(v4);         // [3, 1, 4, 1, 5]

// 也可以存其他型別
vector<double> scores;
vector<string> names;
vector<bool>   flags;
```

### 3. 查詢大小與清空

```c++
vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

cout << v.size();    // 5：目前元素個數
cout << v.empty();   // 0（false）：是否為空

v.clear();           // 清空所有元素
cout << v.size();    // 0
cout << v.empty();   // 1（true）
```

### 4. 新增與移除元素

#### 在末尾新增元素

vector 的成員函數 `push_back(val)`，可以將一個值新增到目前 vector 的尾端。

```c++
vector<int> v;
v.push_back(10);   // [10]
v.push_back(20);   // [10, 20]
v.push_back(30);   // [10, 20, 30]
```

#### 移除末尾元素

vector 的成員函數 `pop_back()`，可以將 vector 尾端的那個元素移除。

```c++
v.pop_back();      // [10, 20]
```

<p class="callout warning">**注意**：對空的 vector 呼叫 pop_back() 是未定義行為（UB），請先確認 !v.empty()。</p>

### 5. 存取元素

#### 下標運算子 `[]`

```c++
vector<int> v = {10, 20, 30};
cout << v[0];   // 輸出 10
v[1] = 99;      // 修改第二個元素
```

#### 帶邊界檢查的存取 `at(i)`

```c++
cout << v.at(0);   // 輸出 10
cout << v.at(5);   // 超出範圍 → 丟出 std::out_of_range 例外
```

| 方式 | 速度 | 邊界檢查 | 建議使用時機 |
|------|------|----------|-------------|
| `v[i]` | 較快 | ❌ 沒有 | 確定索引合法時 |
| `v.at(i)` | 稍慢 | ✅ 有 | 需要安全保障時 |

### 6. 範例：動態收集成績

```c++
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> scores;
    int n, score;

    cout << "請輸入學生人數：";
    cin >> n;

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cout << "輸入第 " << i + 1 << " 位學生成績：";
        cin >> score;
        scores.push_back(score);   // 動態新增
    }

    // 計算總分
    int total = 0;
    for (int i = 0; i < scores.size(); i++) {
        total += scores[i];
    }

    cout << "平均分數：" << (double)total / scores.size() << endl;
    return 0;
}
```

<link rel=stylesheet type="text/css" href="https://nlmoodle.ddns.net/css/h.css?v=20240325001">