Site icon Xanh Cloud

Định nghĩa vector trong c++ và cách sử dụng và các hàm phổ biến

Nguyễn Hội

Quá trình học và làm việc với C++, vector luôn là một trong những cấu trúc dữ liệu được sử dụng nhiều nhất nhờ tính linh hoạt và hiệu quả vượt trội. Việc hiểu rõ vector không chỉ giúp bạn thay thế mảng truyền thống một cách an toàn hơn, mà còn mở ra khả năng khai thác sức mạnh của thư viện STL trong các bài toán thực tế.

Ở nội dung dưới đây, Xanh Cloud sẽ cùng bạn tìm hiểu vector trong C++ là gì, cách sử dụng ra sao và những hàm thường gặp giúp tối ưu quá trình lập trình.

Vector trong C++ là gì?

Vector trong C++ là một mảng động (dynamic array) thuộc Standard Template Library (STL), cho phép lưu trữ và quản lý dữ liệu một cách linh hoạt hơn so với mảng truyền thống.

Khác với mảng tĩnh phải khai báo kích thước cố định ngay từ đầu, vector có khả năng tự động thay đổi kích thước trong quá trình chương trình chạy. Khi bạn thêm phần tử mới, vector sẽ tự cấp phát thêm bộ nhớ; khi xóa phần tử, nó cũng tự điều chỉnh lại dung lượng mà không cần lập trình viên can thiệp trực tiếp.

Vector lưu trữ các phần tử liên tiếp trong bộ nhớ, hỗ trợ truy cập ngẫu nhiên thông qua chỉ số giống như mảng một chiều. Ngoài các kiểu dữ liệu cơ bản như int, float, char, vector còn có thể chứa string, struct, pair hoặc thậm chí là vector khác, giúp xây dựng các cấu trúc dữ liệu phức tạp như mảng hai chiều, danh sách động một cách dễ dàng.

Nhờ khả năng tự quản lý bộ nhớ và cung cấp nhiều hàm tiện ích sẵn có, vector là một trong những container được sử dụng phổ biến nhất trong C++ hiện đại, đặc biệt khi làm việc với dữ liệu có kích thước thay đổi liên tục.

Vector trong C++ là một mảng động (dynamic array) thuộc Standard Template Library.

Cách khai báo Vector trong C++

Để sử dụng vector trong C++, trước hết bạn cần khai báo thư viện tương ứng trong chương trình. Vector là một container thuộc Standard Template Library (STL), vì vậy bắt buộc phải include thư viện trước khi sử dụng.

Cú pháp khai báo thư viện

#include <vector>

Thông thường, vector sẽ được sử dụng kèm với các thư viện phổ biến khác như , … tùy theo nhu cầu xử lý dữ liệu.

Cú pháp khai báo vector cơ bản

vector vector_name;

Trong đó:

Các cách khởi tạo Vector phổ biến

1. Khai báo vector rỗng

Đây là cách khai báo đơn giản nhất, vector chưa chứa phần tử nào và kích thước ban đầu bằng 0. Bạn sẽ thêm dữ liệu vào sau bằng các hàm như push_back().

vector v;

Cách này rất phù hợp khi:

2. Khai báo vector với kích thước cố định

Bạn có thể khởi tạo vector với số lượng phần tử xác định ngay từ đầu. Khi đó, vector sẽ tự động cấp phát bộ nhớ cho từng phần tử.

int n = 10;
vector v(n);

Lưu ý:

Cách này thường dùng khi:

3. Khai báo và khởi tạo giá trị ban đầu

Bạn có thể khởi tạo vector với kích thước cố định và giá trị giống nhau cho tất cả phần tử.

int n = 5;
vector v(n, 100);

Kết quả:

v = {100, 100, 100, 100, 100}

Cách này rất hữu ích khi:

4. Khai báo vector bằng danh sách khởi tạo

Vector cho phép khởi tạo trực tiếp các phần tử ngay khi khai báo, tương tự mảng.

vector v = {1, 2, 3, 4, 5};

Cách này thường được sử dụng khi:

5. Khởi tạo vector từ một vector khác

Bạn có thể tạo một vector mới bằng cách sao chép toàn bộ dữ liệu từ một vector đã tồn tại.

vector v1 = {10, 20, 30};
vector v2(v1);

Sau khi khởi tạo:

v2 = {10, 20, 30}

Ngoài ra, bạn cũng có thể sao chép bằng toán tử gán:

vector v3 = v1;

Cách khởi tạo này giúp:

Cách nhập/xuất và truy cập phần tử trong Vector

1. Nhập dữ liệu vào Vector

Có hai cách phổ biến để đưa dữ liệu vào vector, tùy thuộc vào việc bạn đã biết trước số lượng phần tử hay chưa.

Cách 1: Sử dụng push_back() kết hợp vòng lặp

Cách này phù hợp khi bạn nhập dữ liệu động từ bàn phím và không cần khai báo trước kích thước vector.

#include
#include
using namespace std;

int main() {
vector v;
int n, x;
cout << “Nhap so luong phan tu: “; cin >> n;

for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> x;
v.push_back(x);
}
}

Ưu điểm:

Cách 2: Khai báo vector với kích thước cố định rồi nhập bằng chỉ số

Cách này phù hợp khi đã biết trước số lượng phần tử cần lưu.

int n;
cin >> n;
vector v(n);

for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> v[i];
}

2. Truy cập phần tử trong Vector

Vector hỗ trợ nhiều cách truy cập phần tử, mỗi cách có ưu và nhược điểm riêng.

Truy cập bằng toán tử [] int x = v[2];

Thường dùng khi chắc chắn chỉ số luôn đúng.

Truy cập bằng hàm at()
int x = v.at(2);

Phù hợp khi xử lý dữ liệu đầu vào không chắc chắn.

Truy cập phần tử đầu và cuối
int first = v.front();
int last = v.back();

3. Xuất và duyệt Vector

Duyệt bằng vòng lặp for truyền thống
for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
cout << v[i] << ” “;
}

Duyệt bằng range-based for loop (C++11 trở lên)
for (int x : v) {
cout << x << ” “;
}

Duyệt bằng Iterator
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << ” “;
}

Hoặc dùng auto để code gọn hơn:

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << ” “;
}

Các hàm Vector trong C++ phổ biến nhất

Trong C++, vector là một trong những container được sử dụng nhiều nhất của STL nhờ khả năng quản lý bộ nhớ linh hoạt, cú pháp rõ ràng và hệ sinh thái hàm phong phú. Việc nắm vững các hàm thường dùng của vector sẽ giúp bạn thao tác dữ liệu hiệu quả hơn, code gọn gàng và an toàn hơn so với mảng truyền thống.

Dưới đây là bảng tra cứu nhanh các hàm vector trong C++ phổ biến nhất, được chia theo từng nhóm chức năng để dễ học, dễ nhớ và dễ áp dụng trong thực tế.

1. Nhóm hàm thêm / xóa phần tử (Modifiers)

Nhóm hàm này dùng để thay đổi nội dung và kích thước của vector trong quá trình chạy chương trình.

push_back()

Thêm một phần tử vào cuối vector.
Đây là hàm được sử dụng nhiều nhất khi làm việc với vector.

vector v;
v.push_back(10);
v.push_back(20);

pop_back()

Xóa phần tử cuối cùng của vector.

v.pop_back();

insert()

Chèn phần tử vào vị trí bất kỳ trong vector thông qua iterator.

v.insert(v.begin() + 2, 99);

erase()

Xóa phần tử tại vị trí xác định hoặc xóa một đoạn phần tử.

v.erase(v.begin() + 1);

clear()

Xóa toàn bộ phần tử trong vector, đưa vector về trạng thái rỗng.

v.clear();

Lưu ý: clear() không nhất thiết giải phóng toàn bộ bộ nhớ đã cấp phát, chỉ đưa size về 0.

Nhóm hàm thêm / xóa phần tử (Modifiers).

2. Nhóm hàm liên quan đến kích thước và bộ nhớ (Capacity)

Nhóm hàm này giúp bạn kiểm soát số lượng phần tử và khả năng cấp phát bộ nhớ của vector.

size()

Trả về số lượng phần tử hiện có trong vector.

int n = v.size();

empty()

Kiểm tra vector có rỗng hay không.

if (v.empty()) {
// vector đang rỗng
}

capacity()

Trả về dung lượng bộ nhớ hiện tại mà vector có thể chứa mà chưa cần cấp phát lại.

cout << v.capacity();

Nhóm hàm liên quan đến kích thước và bộ nhớ (Capacity)

Những lỗi thường gặp khi sử dụng Vector

Vector là một mảng động mạnh mẽ và tiện lợi, nhưng nếu sử dụng không đúng cách, chương trình có thể gặp lỗi runtime, lỗi logic hoặc suy giảm hiệu năng. Ba nhóm lỗi dưới đây xuất hiện nhiều nhất trong thực tế.

Truy cập ngoài phạm vi (Out of range)

Đây là lỗi rất hay gặp khi bạn cố gắng truy cập một phần tử có chỉ số không tồn tại trong vector. Ví dụ, vector chỉ có n phần tử nhưng lại truy cập v[n] hoặc v[-1].

Quên include thư viện

Vector là một thành phần của Standard Template Library (STL), vì vậy nếu không khai báo thư viện cần thiết, chương trình sẽ không biên dịch được.

Hiệu năng kém khi chèn hoặc xóa phần tử ở đầu/giữa vector

Vector lưu trữ dữ liệu liên tiếp trong bộ nhớ, nên khi chèn hoặc xóa phần tử không phải ở cuối, toàn bộ các phần tử phía sau phải dịch chuyển.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã nắm vững định nghĩa vector trong C++ cũng như cách sử dụng linh hoạt loại cấu trúc dữ liệu này trong lập trình. So với mảng tĩnh truyền thống, kiểu vector trong C++ mang lại sự tiện lợi vượt trội nhờ khả năng tự thay đổi kích thước và hệ thống các hàm vector trong C++ hỗ trợ tận tình từ việc quản lý bộ nhớ đến thao tác dữ liệu. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về cách vận hành của mảng động này, hãy liên hệ với kỹ thuật Xanh Cloud qua hotline 0889.192.666 nhé!

Exit mobile version