C++——STL容器之list链表的讲解
目录
一.list的介绍
二.list类成员函数的讲解
2.2迭代器
三.添加删除数据：
3.1添加：
3.2删除数据
四.排序及去重函数：
错误案例如下：
方法如下：
一.list的介绍
list列表是序列容器，允许在序列内的任何位置执行插入元素或者删除元素等操作。list列表容器的底层是由链表封装而成，并且该链表的类型还是带头双向循环链表。
二.list类成员函数的讲解
对于list容器的成员函数们， 它们与vector与String容器的功能作用相差不大，都是增删查改，能够通过迭代器遍历或者修改容器中某个元素的数据。由于前者与后两者底层类型的不同，侧面表现出了list容器的使用是即插即用， 不需要扩容缩容，意味着不会有reserve()、shrink_to_fit()等函数，
2.2迭代器
list链表容器的迭代器与String和Vector的迭代器也不同，后两者是使用的原生指针，由于连续地址空间的缘故，指针只需要通过增加或者减少类型的字节，便可以定位到具体的位置。
而对于List容器而言，它的元素是一个接一个的节点，每个节点是由指针相连，所以各个节点的地址并不是连续的，那么使用原生指针去寻找元素位置会相当复杂，所以list的迭代器是一种新型迭代器，采用自定义类型制造而出。
虽说list迭代器的底层与string,vector的迭代器并不同，但是使用方式都一样：
vector
:: iterator vt=v.begin(); String:: iterator st=s.begin();
list
::iterator lt=l.begin();
都是通过类域加作用域限定符 iterator的方式去定义。
在迭代器中，也是分为普通迭代器、const迭代器、反向迭代器、const反向迭代器。其各个成员作用也与之前讲String、vector容器一样，这里就不再过多讲解了。不清楚的话可以翻一翻我之前写的String和vector容器的讲解.
这里直接上练习代码：
#include
#include
int main(){
list l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);
for (auto& e:l1) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
list::iterator lit1 = l1.begin();
while (lit1 != l1.end()) {
cout << ++(*lit1) << " ";
++lit1;
}
cout << endl;
cout << "--------------------------------------------" << endl;
//反向迭代器
list::reverse_iterator lit2 = l1.rbegin();
while (lit2 != l1.rend()) {
cout << ++(*lit2) << " ";
++lit2;
}
cout << endl;
//const反向迭代器
list::const_reverse_iterator lit3 = l1.crbegin();
while (lit3!= l1.crend()) {
cout << (*lit3) << " ";
//cout << ++(*lit3) << " "; //报错
++lit3;
}
cout << endl;
//const正向迭代器
list::const_iterator lit4 = l1.cbegin();
while (lit4 != l1.cend()) {
//cout << ++(*lit3) << " "; //报错
cout << (*lit4) << " ";
++lit4;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
运行结果：
三.添加删除数据：
3.1添加：
int main(){
list l2;
//尾插
l2.push_back(9.25);
l2.push_back(60.10);
l2.push_back(32.19);
l2.push_back(58.79);
//头插
l2.insert(l2.begin(), 3.14);
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//尾插
l2.insert(l2.end(),999.99);
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//中间插
//find是std库函数中的
auto pos = find(l2.begin(), l2.end(), 32.19);
l2.insert(pos, 46.99);
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//头插push_front
l2.push_front(12.66);
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 
注：对于insert来说，它的形参需要指定指针类型的pos位置，而pos位置需要自己去定位链表，上图代码中我是通过库函数find去进行定位的，list容器本身并不会提供find函数，因为库中的find函数形参以及返回值就可以很好的帮助我们进行定位。
并且之前我讲过vector容器中，insert函数会引发指针失效问题，在list中，insert函数不会引发该问题。
3.2删除数据
list l2;
l2.push_back('a');
l2.push_back('b');
l2.push_back('c');
l2.push_back('d');
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//尾删
l2.pop_back();
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//头删
l2.pop_front();
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//中间删——erase
l2.push_back('h');
l2.push_back('i');
l2.push_back('j');
l2.push_back('k');
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//find是std库函数中的
auto pos = find(l2.begin(), l2.end(), 'p');
//l2.erase(pos); //找不到的删会报异常
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
pos = find(l2.begin(), l2.end(), 'h');
l2.erase(pos);
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
运行结果：
四.排序及去重函数：
void Test6() {
list l1;
l1.push_back(34);
l1.push_back(100);
l1.push_back(26);
l1.push_back(79);
l1.push_back(83);
l1.push_back(0);
l1.push_back(34);
l1.push_back(55);
l1.push_back(13);
for (auto& e : l1) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//排序
l1.sort();
for (auto& e : l1) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
} 
sort()函数可对list对象的元素进行整体排序。
去重就是对该链表对象进行遍历，将元素值相同的多个元素进行删除，只保留唯一一个值节点 。
对上面对象l1进行元素去重：
l1.unique();
cout << "去重后的链表：";
for (auto& e : l1) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;结果：
这里讲一下unique函数的真正用法，虽然unique函数可以对链表进行元素去重，但前提是该链表一定处于完全有序的状态才行！！！
若链表不是有序的，去重也就是无效的！！！
错误案例如下：
list l2;
l2.push_back(34);
l2.push_back(100);
l2.push_back(26);
l2.push_back(79);
l2.push_back(83);
l2.push_back(0);
l2.push_back(34);
l2.push_back(55);
l2.push_back(13);
cout << "原链表：";
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
l2.unique();
//注：34仍是俩个，没有被去除
cout << "去重后的链表：";
for (auto& e : l2) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
原链表是无序的，使用unique函数后，该链表还是有多个重复元素存在！
最后强调一下：list容器的sort排序函数并不好用，排序效率低下，尽量少用！若想进行高效排序，可以利用vector容器搭配std库中的sort函数进行。
方法如下：
void Test_Sort(){
list lt1;
lt1.push_back(15);
lt1.push_back(9);
lt1.push_back(3);
lt1.push_back(10);
lt1.push_back(80);
lt1.push_back(5);
lt1.push_back(-3);
lt1.push_back(0);
lt1.push_back(42);
//假设链表中有这么多数据
vector v; //创建vector对象
v.reserve(9); //根据链表对象的数据个数开辟空间
//通过遍历lt1链表，将链表中的数据一个一个尾插到vector对象v中，
for (auto e : lt1)
{
v.push_back(e);
}
//使用vector方式进行std库中的sort排序
sort(v.begin(), v.end());
size_t i = 0;
//最后将vector排好序的数据在传回lt1中
for (auto& e : lt1){
e = v[i++];
}
} 若是list容器对象需要排序的数据量过大的话，利用vector排序+sort的方式可比直接用list.sort()效率要高很多很多。