list的介绍及使用

1. list的介绍及使用

1.1 list的介绍

1. list是可以在常数范围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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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，在这段位置上迭代需要线性的时间开销；list还需要一些额外的空间，以保存每个节点的相关联信息(对于存储类型较小元素的大list来说这 可能是一个重要的因素)

 1.2 list的使用

       list中的接口比较多，此处类似，只需要掌握如何正确的使用，然后再去深入研究背后的原理，已达到可扩展 的能力。以下为list中一些常见的重要接口。

1.2.1 list的构造

• 构造函数（ (constructor)）                                                                   接口说明           
• list (size_type n, const value_type& val = value_type())      构造的list中包含n个值为val的元素
• list()                                                                                      构造空的list
• list (const list& x)                                                                  拷贝构造函数
• list (InputIterator first, InputIterator last)                               用[first, last)区间中的元素构造list

1.2.2 list

iterator的使用此处，大家可暂时将迭代器理解成一个指针，该指针指向list中的某个节点。

函数声明                                                                                接口说明

• begin + end                                返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位                                                               置的迭代器
• rbegin + rend                              返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一                                                       个元素下一个位置的 reverse_iterator,即begin位置 

【注意】

1. begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动。

2. rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动。

1.2.3 list capacity

• 函数声明                                                                    接口说明
• empty                                              检测list是否为空，是返回true，否则返回false
• size                                                 返回list中有效节点的个数

1.2.4 list element access 

• 函数声明                                                                                 接口说明
• front                                                                              返回list的第一个节点中值的引用
• back                                                                              返回list的最后一个节点中值的引用

1.2.5 list modifiers 

• 函数声明                                                                              接口说明
• push_front                                                        在list首元素前插入值为val的元素
• pop_front                                                         删除list中第一个元素
• push_back                                                       在list尾部插入值为val的元素
• pop_back                                                         删除list中最后一个元素
• insert                                                               在list position 位置中插入值为val的元素
• erase                                                               删除list position位置的元素
• swap                                                               交换两个list中的元素 clear 清空list中的有效元素

 

1.2.6 list的迭代器失效

前面说过，此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针，迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节点被删除了。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在list中进行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭代器，其他迭代器不会受到影响。 

void TestListIterator1()
{
 int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
 list l(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));
 auto it = l.begin();
 while (it != l.end())
 {
 // erase()函数执行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次使用it时，必须先给
其赋值
 l.erase(it); 
 ++it;
 }
}
// 改正
void TestListIterator()
{
 int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
 list l(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));
 auto it = l.begin();
 while (it != l.end())
 {
 l.erase(it++); // it = l.erase(it);
 }
}