[STL]list使用介绍
[STL]list使用
注：本文测试环境是visual studio2019。
文章目录
- [STL]list使用
-
- 1. list介绍
- 2. 构造函数
- 3. 迭代器相关函数
-
- begin函数和end函数
- rbegin函数和rend函数
- 4. 容量相关函数
-
- empty函数
- size函数
- 5. 数据修改函数
-
- push_back函数和pop_back函数
- push_front函数和pop_front函数
- insert函数和erase函数
- swap函数
- resize函数
- clear函数
- 6. 数据操作函数
-
- sort函数
- reverse函数
- merge函数
- unique函数
- remove函数
- splice函数
1. list介绍
- list是可以在常量时间内在任意位置进行插入和删除的序列式容器，并且该容器可以前后双向迭代。
- list的底层是双向链表结构，双向链表中每个元素存储在互不相关的独立节点中，在节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。
- list与forward_list非常相似：最主要的不同在于forward_list是单链表，只能朝前迭代，已让其更简单高效。
- 与其他的序列式容器相比(array，vector，deque)，list通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率更好。
- 与其他序列式容器相比，list和forward_list最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问，比如：要访问list 的第6个元素，必须从已知的位置(比如头部或者尾部)迭代到该位置。
2. 构造函数
![[STL]list使用介绍_第1张图片](http://img.e-com-net.com/image/info8/a30235fb375748c8b5a6fca6419fb5f5.png)
(1)构造函数
默认构造函数。
list<int> l; //创建一个空list
(2)构造函数
创建一个有n个结点，结点数据为val的list。
list<int> l(10, 66);
(3)构造函数
使用迭代器构造列表。
vector<int> v(10, 6);
list<int> l(v.begin(), v.end()); //创建一个存储int类型的链表，使用v初始化数据
(4)构造函数
拷贝构造函数
list<int> l1(10,6);
list<int> l2(l1); //使用l2拷贝构造l1
3. 迭代器相关函数
begin函数和end函数
begin函数：
返回指向list第一个结点的正向迭代器。
end函数：
返回指向list结尾的正向迭代器。
#include
#include rbegin函数和rend函数
rbegin函数：
返回指向list最后一个含有数据的结点的反向迭代器。
rend函数：
指向list反向结尾的反向迭代器。
#include
#include 4. 容量相关函数
empty函数
判断list是否为空.
#include
#include size函数
获取list存储的结点个数。
#include
#include 5. 数据修改函数
push_back函数和pop_back函数
push_back函数：
在list结尾插入结点。
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
cout << l.size() << endl; //输出为3
return 0;
}
pop_back函数：
在list结尾删除结点。
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
cout << l.size() << endl; //输出为3
l.pop_back();
l.pop_back();
cout << l.size() << endl; //输出为1
l.pop_back();
//l.pop_back(); -- 报错 -- 没有结点可删
return 0;
}
push_front函数和pop_front函数
push_front函数：
在list中头插结点。
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_front(1);
l.push_front(2);
l.push_front(3);
l.push_front(4);
list<int>::iterator it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl; // 输出为 4 3 2 1
return 0;
}
pop_front函数：
在list中头删结点。
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_front(1);
l.push_front(2);
l.push_front(3);
l.push_front(4);
list<int>::iterator it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
l.pop_front();
l.pop_front();
it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl; // 输出为 2 1
return 0;
}
insert函数和erase函数
和vector容器类似，list容器也没有提供find函数，而insert函数和erase函数是需要配合迭代器使用的，因此需要使用算法库的find函数。
![[STL]list使用介绍_第2张图片](http://img.e-com-net.com/image/info8/7770e6b981074468ac128c10dfd4e9b4.png)
find函数查找成功会返回指向数据的迭代器，失败会返回传入的last迭代器，注意find函数的查找范围是从first迭代器至last迭代器前，不包括last迭代器。
insert函数
功能1： 在某一位置插入结点。
#include
#include 功能2： 在某一位置插入n个存储相同数据的结点。
#include
#include 功能3： 传入其他list容器或者其他类型容器的迭代器，将传入的迭代器区间内的数据插入。
#include
#include erase函数
功能1： 删除迭代器指向的结点。
#include
#include 功能2： 将迭代器范围的结点都删除。
#include
#include swap函数
将两个list数据交换，通过交换list指向的头结点实现。
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l1(3, 66);
list<int> l2;
l2.push_back(1);
l2.push_back(2);
l2.push_back(3);
l1.swap(l2);
list<int>::iterator it1 = l1.begin();
while (it1 != l1.end())
{
cout << *it1 << " "; //输出为 1 2 3
++it1;
}
cout << endl;
list<int>::iterator it2 = l2.begin();
while (it2 != l2.end())
{
cout << *it2 << " "; //输出为 66 66 66
++it2;
}
cout << endl;
return 0;
}
resize函数
![[STL]list使用介绍_第3张图片](http://img.e-com-net.com/image/info8/10854440a60c4aeab97eb1ec48e5922f.png)
- 如果n < size, 会将结点删除至list只有n个结点，由于list结点的释放成本是不高的，因此不同于vector只是将末尾指向修改，list会实际上的在调用resize函数时的删除结点。
- 如果n > size，就将插入结点使得list有n个结点
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.push_back(5);
cout << l.size() << endl; //输出为5
l.resize(3); // n < size
cout << l.size() << endl; //输出为3
l.resize(6); // n > size
cout << l.size() << endl; //输出为6
return 0;
}
clear函数
释放所有结点，使得list为空链表。
#include
using namespace std;
int main()
{
list<int> l(66, 6);
cout << l.size() << endl; // 输出为66
l.clear();
cout << l.size() << endl; // 输出为0
return 0;
}
6. 数据操作函数
sort函数
对list中的数据进行排序。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
list l1;
l1.push_back(2);
l1.push_back(1);
l1.push_back(4);
l1.push_back(7);
l1.push_back(5);
l1.push_back(9);
l1.push_back(8);
l1.sort();
list::iterator it = l1.begin();
it = l1.begin();
while (it != l1.end())
{
cout << *it << ' '; //输出为: 1 2 4 5 7 8 9
it++;
}
return 0;
}
注： 由于list是链表实现的，迭代器是双向迭代器，因此不能调用algorithm库内的sort函数，因此需要单独设计sort函数，但是list的sort函数由于结构原因导致性能不高。
reverse函数
将list内的结点逆置。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
list l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
list::iterator it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << ' '; //输出为: 1 2 3 4
it++;
}
l.reverse(); //将list逆置
it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << ' '; //输出为: 4 3 2 1
it++;
}
cout << endl;
return 0;
}
merge函数
如果两个list有序并且排序方式相同，可以将一个list的结点连接到另一个list上并保持有序，排序方式和连接前相同。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
list l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);
list l2;
l2.push_back(6);
l2.push_back(7);
l2.push_back(8);
l2.push_back(9);
l2.merge(l1); //将l1的结点连接到l2，连接后l1为空
list::iterator it = l2.begin();
while (it != l2.end())
{
cout << *it << ' ';
it++;
}
cout << endl;
return 0;
}
unique函数
只能给数据有序的list进行数据去重操作，如果数据无序去重操作会出现问题。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
list l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(2);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(3);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.unique(); //对list内的数据去重
list::iterator it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << ' '; // 输出为: 1 2 3 4
it++;
}
cout << endl;
return 0;
}
remove函数
查找对应的数据并进行删除操作，数据存在就删除，不存在不会进行任何操作。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
list l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.remove(3); //删除数据为3的结点
list::iterator it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << ' '; //输出为: 1 2 4
it++;
}
cout << endl;
return 0;
}
splice函数
将以一个list的指定部分的结点转移给其他list。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
list l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);
list l2;
l2.push_back(5);
l2.push_back(6);
l2.push_back(9);
l2.push_back(8);
list::iterator it = l1.begin();
l1.splice(it, l2); //将l2的所有结点转移到l1的begin位置
it = l1.begin();
while (it != l1.end())
{
cout << *it << ' '; //输出为:5 6 9 8 1 2 3 4
it++;
}
return 0;
}