【C++提高编程】3.6 STL常用容器：list容器

1. string容器

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2. vector容器

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3. deque容器

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4. stack容器

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5. queue容器

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6. list容器

6.1 list基本概念

功能：将数据进行链式存储
链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的

链表的组成：链表由一系列结点组成

结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域

链表的优点：可以对任意位置进行快速插入或删除元素
链表的缺点：容器遍历速度没有数组快，占用空间比数组大

STL中的链表是一个双向循环链表，每个结点既记录了上个结点的地址，又记录了下一个结点的地址；最后一个结点的下一个结点地址为第一个结点，第一个结点记录的上一个结点地址为最后一个结点（下图没有画出来这个关系）。

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器

list的优点：

• 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
• 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list的缺点：

• 链表灵活，但是空间（指针域）和时间（遍历）额外损耗较大

list有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的

6.2 list构造函数

功能描述：

• 创建list容器

函数原型：

• list lst;//采用模板实现类实现，默认构造函数
• list(beg, end);//将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身
• list(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身
• list(const liat& lst);//拷贝构造函数

list构造方式同其它几个STL常用容器。

6.3 list赋值和交换

功能描述：

• 给list容器进行赋值，以及交换list容器

函数原型：

• assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
• assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身
• list& operator=(const list& lst);//重载等号操作符
• swap(lst);//将lst与本身的元素互换，例如L1.swap(L2);

6.4 list大小操作

功能描述：

• 对list容器的大小进行操作

函数原型：

• empty();//判断容器是否为空
• size();//返回容器中元素的个数
• resize(num);//重新指定容器的长度为num。若容器变长，则以默认值填充新位置；若其变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
• resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num。若容器变长，则以elem值填充新位置；若其变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

6.5 list插入和删除

功能描述：

• 对list容器进行插入、删除操作

函数原型：

• push_back(ele);//尾部插入元素ele
• pop_back();//删除最后一个元素
• push_front(ele);//在容器开头插入元素ele
• pop_front();//从容器开头移除一个元素
• insert(pos, ele);//从pos位置插入元素ele的拷贝，返回新数据的位置【索引值要用迭代器去表示】
• insert(pos, n, ele);//从pos位置插入n个元素ele，无返回值
• insert(pos, beg, end);//在pos位置插入[beg, end)区间的数据，无返回值
• erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置
• erase(beg, end);//删除[beg, end)区间的元素，返回下一个数据的位置
• clear();//移除容器中所有元素
• remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素

list<int>L;

//尾插
L.push_back(10);
L.push_back(20);

//头插
L.push_front(100);
L.push_front(200);//200 100 10 20

//insert插入
list<int>::iterator it = L.begin();//迭代器
L.insert(++it, 1000);//200 1000 100 10 20

//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);//200 100 10 20

//移除
L.push_back(10);//200 100 10 20 10
L.remove(10);//200 100 20


//清空
L.clear();

6.6 list数据存取

功能描述：

• 对list容器中的数据的存取操作

函数原型：

• front();//返回容器中第一个数据元素
• back();//返回容器中最后一个数据元素

list存储空间并不连续，所以无法用[]或at()的方式去访问内部数据，而且它的迭代器不支持随机访问。想访问中间元素，只能先创建一个指向第一个数据或最后一个数据的迭代器，然后再让其++或者- - 几次才行。【PS. 迭代器只支持++和- -操作，不支持+和-运算！！！】

6.7 list反转和排序

功能描述：

• 将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

函数原型：

• reverse();//反转链表
• sort();//链表排序（默认从小到大排序）

list<int>L1;
L1.push_back(20);
L1.push_back(10);
L1.push_back(50);
L1.push_back(40);
L1.push_back(30);
printList(L1);

L1.reverse();
printList(L1);

L1.sort();
printList(L1);

所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法！
不能包含#include algorithm，然后用sort(L1.begin(), L2.end());去排序。
不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应一些算法，应该直接用L1.sort();。

若想降序排序，则：

bool myCompare(int v1, int v2)
{
	//降序，就让第一个数 > 第二个数
	return v1 > v2;
}

void test01()
{
	list<int>L1;
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(50);
	L1.push_back(40);
	L1.push_back(30);
	printList(L1);

	L1.sort();
	printList(L1);//10 20 30 40 50

	L1.sort(myCompare);
	printList(L1);//50 40 30 20 10
}

6.8 排序案例

案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有名字、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序【高级排序】

#include
#include
using namespace std;
#include

class Person
{
public:
	Person(string name, int age, int height)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
		this->m_Height = height;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
	int m_Height;
};

//指定排序规则
bool compare(Person& p1, Person& p2)
{
	//按照年龄升序
	if (p1.m_Age == p2.m_Age)
	{
		//年龄相同，按照身高降序
		return p1.m_Height > p2.m_Height;
	}
	else
	{
		return p1.m_Age < p2.m_Age;
	}
}

void test01()
{
	list<Person>L;//创建容器

	//准备数据
	Person p1("刘备", 35, 175);
	Person p2("曹操", 45, 180);
	Person p3("孙权", 40, 170);
	Person p4("赵云", 25, 190);
	Person p5("张飞", 35, 160);
	Person p6("关羽", 35, 200);

	//插入数据
	L.push_back(p1);
	L.push_back(p2);
	L.push_back(p3);
	L.push_back(p4);
	L.push_back(p5);
	L.push_back(p6);

	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
	}

	//排序
	cout << "------------------------------" << endl;
	cout << "排序后：" << endl;
	L.sort(compare);
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
	}
}

【未完待续】