Πρόκειται για μία δομή πίνακα του οποίου η χωρητικότητα μεταβάλλεται δυναμικά με βάση τις ανάγκες αποθήκευσης του προγράμματος. Η παρακάτω εικόνα είναι ενδεικτική της υφιστάμενης δομής δεδομένων που περιγράφει ένα vector. Παρατηρήστε ότι η χωρητικότητα ενός std::vector μπορεί να είναι μεγαλύτερη από τον αριθμό των αποθηκευμένων στοιχείων του. H δομή std::vector υποστηρίζει random access iterators.

• Η πράξη της ένθεσης ή της διαγραφής από τον τέλος του πίνακα έχει σταθερό κόστος (O(1)).
• Η πράξη της ένθεσης ή της διαγραφής από το μέσο ή την αρχή του πίνακα συνεπάγεται την μετακίνηση όλων των στοιχείων που βρίσκονται δεξιότερα κατά μία θέση και η επίδοση της εξαρτάται από την θέση της ένθεσης ή της διαγραφής σε σχέση με το τέλος του πίνακα. Ο επιμερισμένος χρόνος της συγκεκριμένης πράξης είναι γραμμικός στο μέγεθος των αποθηκευμένων στοιχείων του πίνακα (Ο(Ν)).
• Η πράξη της αναζήτησης είναι γραμμική στο μέγεθος των στοιχείων του πίνακα (Ο(Ν)).
• Η πρόσβαση στο i-στο στοιχείο του πίνακα έχει κόστος 1.

Για τη συνάρτηση vector ισχύει η πρόσβαση μέσω των συναρτήσεων operator[] και at στα υφιστάμενη στοιχεία του container. Η διαφορά ανάμεσα στη συνάρτηση at και στην υπερφόρτωση του τελεστή operator[] είναι ότι η πρώτη παράγει ένα std::out_of_range exception, εάν προσπελάσουμε μία θέση του πίνακα που βρίσκεται εκτός ορίων, ενώ η δεύτερη δεν σας προστατεύει με αποτέλεσμα να εισαχθούν λάθη στο πρόγραμμα ή αν είστε πιο τυχεροι να λάβετε segmenation fault.

vector_access.cpp

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 
int main () {
  vector<int> v(4);
  cout << "size    : " << v.size() << endl;
  cout << "capacity: " << v.capacity() << endl;
 
  try {
    v.at(3) = 600;
    cout << "v[3]:" << v.at(3) << endl;
    v.at(4) = 1;
    cout << "v[4]:" << v.at(4) << endl;
  } catch(std::out_of_range& ex) {
    cout << ex.what() << endl;
  }
}

Όπως προαναφέρθηκε, η κλάση vector παρέχει την δυνατότητα ένθεσης και διαγραφής στοιχείων, ώστε το μέγεθος των αποθηκευμένων στοιχείων του vector να μεταβάλλεται. Πιο συγκεκριμένα, η ένθεση μπορεί να γίνει μέσω των συναρτήσεων insert (ένθεση σε οποιαδήποτε θέση του πίνακα μέσω ενός iterator) και push_back ένθεση στο τέλος του πίνακα push_back.

vector_insert.cpp

#include <vector>
#include <list>
#include <iostream>
#include <iomanip>
 
using namespace std;
 
template<typename T>
void print(vector<T> v) {
  for(auto it = v.cbegin(); it!=v.cend(); it++) 
    cout << setw(3) << *it;
  cout << endl;
}
 
int main() {
  vector<int> ints;                  // initially zero size
  cout << "size: " << setw(2) << ints.size() ;
  cout << " capacity: " << setw(2) << ints.capacity() << endl;
  for(int i=0; i<10; i++) {
    ints.push_back(i+1);             // insert to the end - very fast
    cout << "size: " << setw(2) << ints.size() ;
    cout << " capacity: " << setw(2) << ints.capacity() << endl;
    ints.insert(ints.begin(),i+1);   // insert to the beginning - extremely slow
    cout << "size: " << setw(2) << ints.size() ;
    cout << " capacity: " << setw(2) << ints.capacity() << endl;
  }
  print(ints);
}

Η εκτύπωση του παραπάνω προγράμματος όσον αφορά το μέγεθος και τη χωρητικότητα του πίνακα είναι η εξής:

size:  0 capacity:  0                                                                                                                                                                     
size:  1 capacity:  1                                                                                                                                                                     
size:  2 capacity:  2                                                                                                                                                                     
size:  3 capacity:  4                                                                                                                                                                     
size:  4 capacity:  4                                                                                                                                                                     
size:  5 capacity:  8                                                                                                                                                                     
size:  6 capacity:  8                                                                                                                                                                     
size:  7 capacity:  8                                                                                                                                                                     
size:  8 capacity:  8                                                                                                                                                                     
size:  9 capacity: 16                                                                                                                                                                     
size: 10 capacity: 16                                                                                                                                                                     
size: 11 capacity: 16                                                                                                                                                                     
size: 12 capacity: 16                                                                                                                                                                     
size: 13 capacity: 16
size: 14 capacity: 16
size: 15 capacity: 16
size: 16 capacity: 16
size: 17 capacity: 32
size: 18 capacity: 32
size: 19 capacity: 32
size: 20 capacity: 32

Παρατηρήστε ότι κάθε φορά που γεμίζει ο πίνακας (δηλαδή size()==capacity()) και επιχειρούμε να προσθέσουμε ένα νέο στοιχείο, η χωρητικότητα του πίνακα διπλασιάζεται. Ο διπλασιασμός συνεπάγεται ότι τα στοιχεία του πίνακα αντιγράφονται σε νέο πίνακα διπλασίου μεγέθους. Αν και το κόστος της αντιγραφής είναι σημαντικό, το επιμερισμένο κόστος της πράξης αυτής είναι σταθερό Ο(1), μην αλλάζοντας την επίδοση της δομής.

Η διαγραφή των περιεχομένων ενός της κλάσης vector μπορεί να γίνει μέσω της μεθόδου erase, η οποία έχει τις εξής δύο παραλλαγές:

• iterator erase (iterator position): Διαγραφή της θέσης στην οποία δείχνει ο iterator position.
• iterator erase (iterator first, iterator last): Διαγραφή των περιεχομένων του vector από first (συμπεριλαμβανομένου) έως και last (μη συμπεριλαμβανομένου) [first,last).

vector_erase_01.cpp

#include <vector>
#include <list>
#include <iostream>
#include <iomanip>
 
using namespace std;
 
template<typename T>
void print(vector<T> v) {
  for(auto it = v.cbegin(); it!=v.cend(); it++) 
    cout << setw(3) << *it;
  cout << endl;
}
 
int main() {
  vector<int> ints;                  // initially zero size
  for(int i=0; i<10; i++) {
    ints.push_back(i+1);             // insert to the end - very fast
    ints.insert(ints.begin(),i+1);   // insert to the beginning - extremely slow
  }
  print(ints);
 
  while(ints.size() > 0) {
    auto middle = ints.begin() + ints.size()/2 - 1; 
    ints.erase(middle, middle+2);    // erase position middle, middle+1
    print(ints);
  }
}

vector_erase_02.cpp

#include <vector>
#include <list>
#include <iostream>
#include <iomanip>
 
using namespace std;
 
template<typename T>
void print(vector<T> v) {
  for(auto it = v.cbegin(); it!=v.cend(); it++) 
    cout << setw(3) << *it;
  cout << endl;
}
 
int main() {
  vector<int> ints;                  // initially zero size
  for(int i=0; i<10; i++) {
    ints.push_back(i+1);             // insert to the end - very fast
    ints.insert(ints.begin(),i+1);   // insert to the beginning - extremely slow
  }
  print(ints);
 
  while(ints.size() > 0) {
    ints.erase(ints.begin());    // erase the first element.
    ints.erase(ints.end()-1);    // erase the laste element.
    print(ints);
  }
}

vector_erase_03.cpp

#include <vector>
#include <list>
#include <iostream>
#include <iomanip>
 
using namespace std;
 
template<typename T>
void print(vector<T> v) {
  for(auto it = v.cbegin(); it!=v.cend(); it++) 
    cout << setw(3) << *it;
  cout << endl;
}
 
int main() {
  vector<int> ints;                  // initially zero size
  for(int i=0; i<10; i++) {
    ints.push_back(i+1);             // insert to the end - very fast
    ints.insert(ints.begin(),i+1);   // insert to the beginning - extremely slow
  }
  print(ints);
 
  ints.erase(ints.begin(), ints.end());    // erase everything!
  print(ints);                             // vector is empty
}