【总结】C++ 基础数据结构 —— STL之链表（list）用法详解
文章目录
- 一、list 的介绍
- 二、list 的基本操作
- 三、list 的用法
一、list 的介绍
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list 是 STL 中的一个序列容器，实现的是双向链表，每个元素都有两个指针，分别指向元素的前驱和后继。
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list 不需要指定内存大小，因为他存储在不连续的内存空间中，并由指针将他们连接在一起。
-
由于链表的特点，不能进行内部的随机访问，无法通过位置来访问元素，即不支持[ ] 操作符和vector.at() 操作，必须逐个遍历，可以通过开始元素或者最后一个元素遍历，它的查找要在O(n)的时间才能完成。但它允许序列快速在任意位置进行插入和删除操作作，包括在两边的pop()和push()操作。
二、list 的基本操作
使用STL标准库的 list 时，应包含头文件：#include
1、定义
list<int> l 声明一个空链表
list<int> l{1,2,3} 声明一个含指定元素的链表
list<int> l(n) 声明一个含n个元素的链表并全部初始化为0
list<int> l(n, m) 声明一个含n个元素的链表并全部初始化为m
list<int> l(a,b) 声明一个链表并初始化为区间[a,b]中的元素，a、b是迭代器
2、基本操作
增：
l.insert() 插入一个元素到list中
l.push_back() 在list的末尾添加一个元素
l.push_front() 在list的头部添加一个元素
删：
l.clear() 清空list的所有元素
l.erase() 删除一个元素
l.erase(l.begin(),l.end()) 将l从begin()到end()之间的元素删除。
l.pop_back() 删除最后一个元素
l.pop_front() 删除第一个元素
l.remove() 从list删除指定元素
l.remove_if() 按指定条件删除元素
l.unique() 删除list中重复的元素
改：
l.resize() 改变list的大小
l.reverse() 把list的元素倒转
查：
l.front() 返回第一个元素
l.back() 返回最后一个元素
l.empty() 若list是空的则返回true，否则返回false
l.max_size() 返回list能容纳的最大元素数量
l.size() 返回list中的元素个数
其他操作：
l.assign() 给list赋值
l.get_allocator() 返回list的配置器
l.merge() 合并两个list
l.begin() 返回指向第一个元素的迭代器
l.end() 返回末尾的迭代器
l.rbegin() 返回指向第一个元素的逆向迭代器
l.rend() 指向list末尾的逆向迭代器
l.sort() 给list排序
l.splice() 合并两个list
l.swap() 交换两个list
三、list 的用法
1、基本用法
#include
using namespace std;
int main(){
list<int> l;
cout<<"list的大小:"<<l.size()<<endl;
//list的大小:0
for (int i=0; i<10; i++)
l.push_back(i); //尾部插入元素 尾插法
cout<<"list的大小:"<<l.size()<<endl;
//list的大小:10
list<int>::iterator it = l.begin();
while(it!=l.end()){
cout<<*it<<" ";
it++;
}
cout << endl;
//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
//list不能随机访问容器中的值，即不能it+5这样的操作。只能一个一个的走，即it++
it=l.begin();
it++;
it++;
it++;
l.insert(it, 100); //100插入在链表第4个位置
for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//0 1 2 100 3 4 5 6 7 8 9
l.clear();
cout<<"list的大小:"<<l.size()<<endl;
//list的大小:0
for (int i=0; i<10; i++)
l.push_front(i); //尾部插入元素 尾插法
cout<<"list的大小:"<<l.size()<<endl;
//list的大小:10
for(list<int>::iterator it=l.begin(); it!=l.end(); it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
list<int>::iterator it1 = l.begin();
list<int>::iterator it2 = l.begin();
it2++;
it2++;
it2++;
//要想删除一个区间段。只能用指针++一步一步的指向那个末尾位置，不能直接l.begin()+3
l.erase(it1, it2); //删掉的是区间[it1,it2)
for (list<int>::iterator it=l.begin(); it!=l.end(); it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//6 5 4 3 2 1 0
l.insert(l.begin(), 100);
l.insert(l.begin(), 100);
l.insert(l.begin(), 100);
l.erase(l.begin()); //删除该位置的元素
for (list<int>::iterator it=l.begin(); it!=l.end(); it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//100 100 6 5 4 3 2 1 0
cout<<"链表中的第一个元素："<<l.front()<<endl;
//链表中的第一个元素：100
cout<<"链表中的最后一个元素："<<l.back()<<endl;
//链表中的最后一个元素：0
l.remove(100); //移除所有100元素的值 remove
for (list<int>::iterator it=l.begin(); it!=l.end(); it++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//6 5 4 3 2 1 0
}
输出结果：
2、resize()函数： 改变list的大小
- 调用 l.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。
list<int> l{1, 2, 3, 4};
l.resize(2);
//list中输出元素：1,2
list<int> l{1, 2, 3, 4};
l.resize(6);
//list中输出元素：1,2,3,4,0,0
list<int> l{1, 2, 3, 4};
l.resize(6,9);
//list中输出元素：1,2,3,4,9,9
3、assign()函数： 给list赋值
-
l.assign(n, val)：将 list 中的所有元素替换成n个val元素
-
l2.assign(l1.begin(), l1.end())：给链表 l2 赋链表 l1 的值
list<int> l{1,2,3,4,5};
l.assign(5,10);
//l中的元素变为10, 10, 10, 10, 10
list<int> l1{6,7,8,9};
list<int> l2{1,2,3,4,5};
l2.assign(l1.begin(),l1.end());
//l2中的元素变为6,7,8,9
4、swap()函数： 交换两个list
l1.swap(l2) 和 swap(l1, l2)，都可以完成 l1 链表和 l2 链表的交换。
list<int> l1{6,7,8,9};
list<int> l2{1,2,3,4,5};
swap(l1, l2);
//或l1.swap(l2)
5、reverse()函数： 实现list的逆置
list<int> l{1,2,3,4,5};
reverse(l.begin(),l.end());
//l中元素变为5，4，3，2，1
6、merge()函数： 合并两个list
l1.merge(l2) 调用结束后 l2 变为空，l1 中元素包含原来 l1 和 l2 的元素。
list<int> l1{6,7,8,9};
list<int> l2{2, 1, 3, 6, 5};
l1.merge(l2,greater<int>());
//l1中元素变为：6,7,8,9,2,1,3,6,5
list<int> l1{6,7,8,9};
list<int> l2{2, 1, 3, 6, 5};
l1.merge(l2);
//l1中元素变为：2,1,3,6,5,6,7,8,9
7、insert()函数： 在指定位置插入一个或多个元素
l.insert(l.begin(),100); //在l的开始位置（即头部）插入100
l.insert(l.begin(),2, 100); //在l的开始位置插入2个100
l1.insert(l1.begin(), l2.begin(), l2.end());
//在l1的开始位置插入l2从开始到结束的所有位置的元素
8、remove_if()函数： 按指定条件删除元素实现list的逆置
- 用法1：回调函数
回调函数的原型为bool isRemove(T& obj1)。
函数名任意，如果obj1需要被移除则返回1，否则返回0。
使用方法：list.remove_if(isRemove)。
这种方法最简单，但是无法向回调函数中传递参数，每一个条件就要有一个回调函数，因此不推荐使用。
bool is_odd(constint& value){
return (value==4);
}
int main(){
list<int> l{6,7,4,9,7,10};
l.remove_if(is_odd);
list<int>::iterator it = l.begin();
while(it != l.end()){
cout<<*it<< " ";
it++;
}
return 0;
}
//输出：6 7 9 7 10
- 用法2：创建用于比较的类，传入类名及初始化参数
用于比较的类必须重载bool operator()(T& obj1)方法，如果obj1需要被移除则返回1，否则返回0。
用于比较的类还应当包含必要的构造函数，用于传递参数。
使用方法：list.remove_if(classname(args))
class single_digit{
public:
bool operator()(const int& value){
return (value<10);
}
};
int main(){
list<int> l{6,7,4,9,7,10};
l.remove_if(single_digit());
list<int>::iterator it = l.begin();
while(it != l.end()){
cout<<*it<<" ";
it++;
}
return 0;
}
//输出：10