C++ list类成员函数介绍

目录

list模板介绍：

特点：

list内存结构图解：

 list的成员函数：

list构造函数：

代码示例：

运行结果：

list赋值函数：

代码实例：

运行结果：

list判断函数：

代码实例：

运行结果：

 list的删除和插入

代码实例：

运行结果：

list存取函数

代码实例：

运行结果：

 list反转和排序函数：

代码实例：

运行结果：

 list实用特殊函数：

2.merge：

3.cbegin，crbegin，cend，crend

结束！

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list模板介绍：

                        C++中的list是一个双向链表模板类，提供了一系列方便的链表操作方法，比如在列表前后插入/删除元素、访问节点和迭代器等。它的底层实现是双向链表、由节点构成的结构，节点包含指向前一个节点和后一个节点的指针，使得链表的查找、插入和删除操作都比较高效。与vector相比，list不支持随机访问，但提供了更快的在任意位置进行插入和删除操作能力，list一般用于动态添加或删除元素比较多的情况，例如LRU缓存中存储最近使用过的数据。

特点：

1. 双向链表结构：list以双向链表的形式存储元素，每个节点包含一个元素值和指向前一个和后一个节点的指针。因此，在list中插入、删除元素可以较为高效地实现。

2. 不支持随机访问：list不支持随机访问，并不能像vector和array一样通过下标来访问节点，而需要通过迭代器或指针来操作。

3. 动态添加和删除元素：由于其底层为链表结构，list可以在任意位置高效地进行元素插入、删除操作，而不需要移动其他元素，通过这一点，list可以用于需要频繁添加和删除元素的场景。

4. 迭代器支持：list提供了迭代器的支持，可以通过迭代器遍历整个链表，或者实现反向遍历。

5. 内存空间管理：list为每个元素分配堆空间，因此不同于vector，list对元素的添加或删除操作能够避免因为内存重分配带来的性能损失。

6. 没有实现数据的置换：list中不包含像set和map这些关联式容器实现的数据置换机制。如果需要实现数据的置换，可以使用其他关联式容器，例如红黑树，AVL树等。

7. list迭代器不支持加减操作：由于链表的结构和迭代器的本质，list迭代器不支持加减操作，例如it = it + 1，但支持递增和递减，例如++it和--it。

总的来说，list能够高效实现插入或删除元素，并可以通过迭代器遍历整个链表。由于需要为每个元素分配堆空间，因此list也会占用比vector更多的内存空间。

list内存结构图解：

 list的成员函数：

list构造函数：

1.默认构造函数：list    lst；

listb;

2..将[beg,end)区间的元素拷贝给自身 ： list（beg,end）;

listc(b.begin(),b.end());

3.将n个elem拷贝给本身： list(n,elem)；

listd(8,10);

4.拷贝构造函数  list (const list &list)；

listd(8,10);

代码示例：

#include
using namespace std;
#include
void printa(const list& d)
{
	for (list::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//默认构造为：
	listb;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	cout << "默认构造结果为：";
	printa(b);

	//区间构造为：
	listc(b.begin(),b.end());
	cout << "区间构造结果为：";
	printa(c);

	//n个elem构造：
	listd(8,10);
	cout << "n个elem构造结果为：";
	printa(d);

	//拷贝构造：
	liste(d);
	cout << "赋值构造结果为：";
	printa(e);

}
int main()
{
 test01();
}

运行结果：

list赋值函数：

1.将[beg,end）区间中的数据拷贝赋值给本身:   assign(beg,end);

b1.assign(b.begin(), b.end());

2.将n个elem赋值给本身:     assign(n,elem) ;

b2.assign(10, 8);

3.重载等号运算符:     list & opertor =（const list &list ）;

listb3;
b3 = b2;

4.将list与本身元素互换:    swap（）;

listb4;b4.swap(b3);

代码实例：

#include
using namespace std;
#include
void printa(const list& d)
{
	for (list::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//默认构造为：
	listb;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	cout << "默认构造结果为：";
	printa(b);

	listb1;
	b1.assign(b.begin(), b.end());
	cout << "区间拷贝结果为：";
	printa(b1);

	listb2;
	b2.assign(10, 8);
	cout << "区间拷贝结果为：";
	printa(b1);

	listb3;
	b3 = b2;
	cout << "重载等号结果为：";
	printa(b3);

	listb4;
	b4.swap(b3);
	cout << "交换后结果为：";
	printa(b4);
}
int main()
{
 test01();
}

运行结果：

list判断函数：

1返回容器中的元素个数：    size()
2.返回容器是否为空：     empty()
3.重新指定容器的长度为num。若容器变长，就以默认值填充新位置，若容器变短，则超出的被删除：        resize(num);
4.重新指定容器的长度为num。若容器变长，就以ele值填充新位置，若容器变短，则超出的被删除：       resize(num,elem);

代码实例：

 #include
using namespace std;
#include
void printa(const list& d)
{
	for (list::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//默认构造为：
	listb;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	cout << "默认构造结果为：";
	printa(b);

	cout << "b容器是否为空（1为空，0不为空）" << b.empty()<

运行结果：

 list的删除和插入

1.在容器尾部加入一个容器                               push_back(elem)；

2.删除容器中最后一个元素                               pop_back()；

3.在容器开头插入元素                                      push_front(ele)；

4.删除第一个元素                                              pop_front()；

5.在pos位置插入                                                eleminsert(pos, elem)；

6.在pos位置插入n个eleminsert                       （pos，n, elem）；

7.在pos位置插入区间beg，end的所有元素        insert（pos，beg，end）；

8.移除容器中的所有元素                                    clear();

9.删除beg到end的所有元素                                earse(beg, end)；

10.删除pos位置的数据                                         earse（pos）；

11.删除容器中所有与ele匹配的值                       remove（ele）；

代码实例：

 #include
using namespace std;
#include
void printa(const list& d)
{
	for (list::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//默认构造为：
	listb;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	cout << "默认构造结果为：";
	printa(b);

	b.push_back(1);
	cout << "在尾部插入数字后：";
	printa(b);

	b.pop_back();
	cout << "在尾部删除数字后：";
	printa(b);

	b.push_front(1);
	cout << "在头部插入数字后：";
	printa(b);

	b.pop_front();
	cout << "在头部删除数字后：";
	printa(b);
	
	b.insert(b.begin(), 98);
	cout << "在头部插入数字98后：";
	printa(b);

	b.insert(b.begin(), 3,98);
	cout << "在头部插入3个数字98后：";
	printa(b);

	b.clear();
	cout << "在使用clear函数后：";
	printa(b);

	//重新赋值：
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	b.remove(8);
	cout << "在使用参数为8的remove函数后";
	printa(b);

	b.erase(b.begin());
	cout << "使用erase函数对begin位置删除后";
	printa(b);

	b.erase(b.begin(),b.end());
	cout << "使用erase函数对begin到end区间删除后";
	printa(b);

	
}
int main()
{
 test01();
}

运行结果：

list存取函数

1.返回第一个元素：front（）
2.返回最后一个元素：back()

代码实例：

 #include
using namespace std;
#include
void printa(const list& d)
{
	for (list::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//默认构造为：
	listb;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	cout << "默认构造结果为：";
	printa(b);

	cout << "打印front函数的返回值：";
	cout << b.front();
	cout << endl;
	cout << "打印back函数的返回值：";
	cout << b.back();
}
int main()
{
 test01();
}

运行结果：

 list反转和排序函数：

1.反转链表 reverse();
2.排序  sort（）；

代码实例：

 #include
using namespace std;
#include
void printa(const list& d)
{
	for (list::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
	//默认构造为：
	listb;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	cout << "默认构造结果为：";
	printa(b);

	cout << "调用reverse函数之后";
	b.reverse();
	printa(b);
	cout << endl;
	cout << "调用sort函数之后：";
	b.sort();
	printa(b);
}
int main()
{
 test01();
}

运行结果：

 

 list实用特殊函数：

1.unique：

在C++ STL的list容器中，unique是一个函数，它用于去除list容器中邻近并且相等的元素，时间复杂度为O(N)，其中N为list容器大小。

template void list::unique();

该函数检查容器中相邻的元素，并删除重复的元素。

举个例子，如果list容器中包含如下元素：{1, 2, 2, 3, 3, 3}，那么如果你调用unique函数，它将会把容器变为：{1, 2, 3}，即将每个相邻并且相等的元素删除并仅保留一个。

需要注意的是，在使用unique函数之前必须将list容器进行排序，因为该函数仅能识别相邻、相等的元素，如果元素未排序，它将无法正确地识别相邻的元素是否相等。

如果需要自定义去重的判定条件，可以将自定义的判断函数作为参数传递给unique函数，这样它可以根据自定义规则去重。例如：

bool compare(int a, int b) {
    return abs(a) < abs(b);
}

int main() {
    std::list mylist { 1, 2, -2, 3, -3, -3 };
    mylist.sort();
    mylist.unique(compare);
    for (auto it=mylist.begin(); it!=mylist.end(); ++it)
        std::cout << ' ' << *it;
    return 0;
}

该代码使用自定义比较函数compare()，它将每个元素的绝对值作为比较条件，去除相邻的绝对值相等的元素，输出结果为1 2 3。

2.merge：

在C++ STL的list容器中，merge()函数用于将两个已排序的list容器合并为单个list，并保持其排序顺序。该函数的用法如下：

template void list::merge(list& x);

该函数将x的元素合并到当前容器中，并确保保持排序顺序。

举个例子，如果有两个list容器，分别为：

std::list list1 { 1, 3, 5 };
std::list list2 { 0, 2, 4 };

如果你对它们进行merge()操作，那么list2中的元素将被移动到list1容器中，并保持排序顺序，最终list1容器变为：{0, 1, 2, 3, 4, 5}。

需要注意的是，在使用merge()函数之前必须将list容器进行排序，否则结果将是未定义的。

3.cbegin，crbegin，cend，crend

cbegin() 和 cend() 返回指向容器中第一个元素和最后一个元素的常量迭代器。其中，最后一个元素指的是那个值与 list::end() 的返回值相等的元素的下一个位置。这些函数的返回类型是 const_iterator，这意味着它们返回的迭代器是指向常量值的。

而 crbegin() 和 crend() 则返回指向容器中最后一个元素和第一个元素的常量反向迭代器。这些函数的返回类型是 const_reverse_iterator。

结束！