C/C++ — STL中List用法

List 简述

std::list C++ 容器模版，T类型的双向链表。有序、可以在任意位置插入或删除。无法通过位置来访问元素，必须逐个遍历，可以通过开始元素或者最后一个元素遍历。

List 的使用

生成一个空的list容器：

std::list   names;

初始化一个带有指定元素的列表：

std::list names {20}; // A list of 20 empty strings

生成包含给定数量的相同元素列表：

std::list values(50, 3.14159265);

50 个 double 型值的列表，并且每一个值都等于 3.14159265, 注意小括号与大括号的区别。

list 具有拷贝构造函数，因此可以直接生成一个现有list的副本：

std::list save_values {values}; // Duplicate of values

可以用另一个序列的开始和结束迭代器所指定的一段元素，来构造 list 容器的初始化列表：

std::list samples {++cbegin(values), --cend(values)};

增加和插入元素

list可以使用 push_front() 在它的头部添加一个元素。push_back() 可以在 list 容器的末尾添加一个元素：

std::list names { "Jane", "Jim", "Jules", "Janet"};
names.push_front("Ian"); // Add string ("Ian") to the front of the list
names.push_back("Kitty"); // Append string ("Kitty") to the end of the list

这两个函数都有右值引用参数的版本，这种版本的函数会移动参数而不是从参数复制新的元素。它们显然要比其他使用左值引用参数的版本高效。然而，成员函数 emplace_front() 和 emplace_back() 可以做得更好：

names.emplace_front("Ian");//Create string ("Ian") in place at the front of the list
names.emplace_back("Kitty");// Create string ("Kitty") in place at the end of the list

1. 可以在迭代器指定的位置插入一个新的元素：

std::list data(10, 55); // List of 10 elements with value 55
data.insert(++begin(data), 66); // Insert 66 as the second element

2. 可以在给定位置插入几个相同元素的副本：

auto iter = begin(data);
std::advance(iter, 9); // Increase iter by 9
data.insert(iter, 3, 88);// Insert 3 copies of 88 starting at the 10th

List删除元素

list 容器的成员函数 remove() 则移除和参数匹配的元素：

std::list numbers { 2, 5, 2, 3, 6, 7, 8, 2, 9};
numbers.remove(2); // List is now 5 3 6 7 8 9

成员函数 remove_if() 期望传入一个一元断言作为参数。一元断言接受一个和元素同类型的参数或引用，返回一个布尔值。断言返回 true 的所有元素都会被移除：

numbers.remove_if([](int n){return n%2 == 0;});// Remove even numbers. Result 5 3 7 9

成员函数 unique() 非常有意思，它可以移除连续的重复元素，只留下其中的第一个。例如：

std::list words { "one", "two", "two", "two","three", "four", "four"};
words.unique () ; // Now contains "one" "two" "three" "four"

这个版本的 unique() 函数使用 == 运算符比较连续元素。可以在对元素进行排序后，再使用 unique()，这样可以保证移除序列中全部的重复元素。

List排序及合并

sort()： sort() 有两个版本：无参 sort() 函数将所有元素升序排列。第二个版本的 sort() 接受一个函数对象或 lambda 表达式作为参数，这两种参数都定义一个断言用来比较两个元素。

// Order strings by length when the initial letters are the same
class my_greater
{
    public:
    bool operator () (const std::strings s1, const std::strings s2)
    {
        if (s1[0] == s2 [0])
            return si.length() > s2.length();
        else
            return s1 > s2;
    }
};
names.sort(my_greater()); // Sort using my_greater

list 的成员函数 merge() 以另一个具有相同类型元素的 list 容器作为参数。两个容器中的元素都必须是升序。参数 list 容器中的元素会被合并到当前的 list 容器中。例如：

std::list my_values {2, 4, 6, 14};
std::list your_values{ -2, 1, 7, 10};
my_values.merge (your_values);//my_values contains: -2 1 2 4 6 7 10 14
your_values.empty(); // Returns true

在另一个版本的 merge() 函数中，可以提供一个比较函数作为该函数的第二个参数，用来在合并过程中比较元素。例如：

std::list my_words { "three","six", "eight"};
std::list your_words { "seven", "four", "nine"};
auto comp_str = [](const std::strings s1, const std::strings s2){ return s1[0]

ist 容器的成员函数 splice() 有几个重载版本。这个函数将参数 list 容器中的元素移动到当前容器中指定位置的前面。可以移动单个元素、一段元素或源容器的全部元素。下面是一个剪切单个元素的示例：

std::list my_words {"three", "six", "eight"};
std::list your_words {"seven", "four", "nine"};
my_words.splice(++std::begin(my_words), your_words, ++std::begin(your_words));

splice() 的第一个参数是指向目的容器的迭代器。第二个参数是元素的来源。第三个参数是一个指向源list容器中被粘接元素的迭代器，它会被插入到第一个参数所指向位置之前。

常用方法

1、begin()和end()

通过调用list容器的成员函数begin()得到一个指向容器起始位置的iterator，可以调用list容器的end()函数来得到list末端下一位置。

2、empty()

判断list是否为空，PS：误用.size()来判断是否为空，否则效率浪费。

3、resize()

调用resize(n)将list的长度改为只容纳n个元素，超出的元素将被删除。如果n比list原来的长度长，那么默认超出的部分元素置为0。也可以用resize(n, m)的方式将超出的部分赋值为m。

listb{1, 2, 3, 4};
b.resize(2);
list中输出元素：1,2
listb{1, 2, 3, 4};
b.resize(6);
list中输出元素：1,2,3,4,0,0
listb{1, 2, 3, 4};
b.resize(6,9);
list中输出元素：1,2,3,4,9,9

4、 clear()

清空list中的所有元素

5、front()和back()

通过front()可以获得list容器中的头部元素，通过back()可以获得list容器的最后一个元素。注意：当list元素为空时，这时候调用front()和back()不会报错。因此在编写程序时，最好先调用empty()函数判断list是否为空，再调用front()和back()函数。

6、 pop_back()和pop_front()

使用pop_back()可以删掉尾部第一个元素，pop_front()可以删掉头部第一个元素。注意：list必须不为空，如果当list为空的时候调用pop_back()和pop_front()会使程序崩掉。

7、assign()

（1）、a.assign(n, val):将a中的所有元素替换成n个val元素

listb{1,2,3,4,5};
b.assign(5,10);

b中的元素变为10, 10, 10, 10, 10

（2）、a.assign(b.begin(), b.end())

lista{6,7,8,9};
listb{1,2,3,4,5};
b.assign(a.begin(),a.end());

b中的元素变为6,7,8,9

8、swap()

交换两个链表。a.swap(b)和swap(a, b)，都可以完成a链表和b链表的交换。

9、reverse()

可以实现list的逆置

10、merge()

a.merge(b) 调用结束后b变为空，a中元素包含原来a和b的元素。

lista{6,7,8,9};
listb{2, 1, 3, 6, 5};
a.merge(b,greater());

// Demo 2
lista{6,7,8,9};
listb{2, 1, 3, 6, 5};
a.merge(b);

11、insert()

在指定位置插入一个或多个元素

a.insert(a.begin(),100);  //在a的开始位置（即头部）插入100
a.insert(a.begin(),2, 100);   //在a的开始位置插入2个100
a.insert(a.begin(),b.begin(), b.end());//在a的开始位置插入b从开始到结束的所有位置的元素

12、remove()

从list中删除元素

lista{6,7,8,9,7,10};
a.remove(7);
// 删除了a中所有值为7的元素，此时a中元素为6,8,9,10

13、remove_if()

括号中可以传入：回调函数、创建用于比较的类，传入类名及初始化参数。