STL——list容器
目录
1.list基本概念
2.list构造函数
3.list赋值和交换
4.list大小操作
5.list插入和删除
6.list数据存取
7.list反转和排序
8.排序案例
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。
STL中的链表是一个双向循环链表。
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）额外耗费较大
注：list有一个重要的性质，插入和删除操作都不会造成原有的list迭代器失效，这在vector容器是不成立的。
2.list构造函数
函数原型：
- list
lst; ——//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式。 - list(beg,end); ——//构造函数将[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 list &lst); ——//拷贝构造函数。
#include
using namespace std;
#include
void printList(list&l)
{
for (list::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//list构造函数
void test01()
{
//创建list容器
listl1;//默认构造
//添加数据
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);
//遍历容器
printList(l1);
//区间方式构造
listl2(l1.begin(), l1.end());
printList(l2);
//拷贝构造
listl3(l2);
printList(l3);
//n个elem
listl4(10, 1000);
printList(l4);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
3.list赋值和交换
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。
#include
using namespace std;
#include
void printList(list&l)
{
for (list::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//list——赋值和交换
//赋值
void test01()
{
listl1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);
printList(l1);
listl2;
l2 = l1;
printList(l2);
listl3;
l3.assign(l2.begin(), l2.end());
printList(l3);
listl4;
l4.assign(10, 1000);
printList(l4);
}
//交换
void test02()
{
listl1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);
listl2;
l2.assign(10, 1000);
cout << "交换前:" << endl;
printList(l1);
printList(l2);
l1.swap(l2);
cout << "交换后：" << endl;
printList(l1);
printList(l2);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.list大小操作
函数原型：
- size(); ——//返回容器中元素的个数
- empty();—— //判断容器是否为空
- 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。如果容器变短，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。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include
using namespace std;
#include
void printList(list&l)
{
for (list::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//list容器大小操作
void test01()
{
listl1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);
printList(l1);
//判断容器是否为空
if (l1.empty())
{
cout << "l1为空。" << endl;
}
else
{
cout << "l1不为空。" << endl;
cout << "l1中元素的个数为：" << l1.size() << endl;
}
//重新指定大小
l1.resize(10, 132);
printList(l1);
l1.resize(2);
printList(l1);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
5.list插入和删除
函数原理：
- push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
- pop_back();//删除容器中最后一个元素
- push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
- pop_front();//从容器开头移除第一个元素
- insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
- insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，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。
- clear();//移除容器的所有数据
- erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
- erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
- remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。（移除）
#include
using namespace std;
#include
void printList(list&l)
{
for (list::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//list容器——插入和删除
void test01()
{
listl1;
//尾插
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
//头插
l1.push_front(100);
l1.push_front(200);
l1.push_front(300);
l1.push_front(400);
printList(l1);
//尾删
l1.pop_back();
printList(l1);
//头删
l1.pop_front();
printList(l1);
//insert——插入
list::iterator it = l1.begin();
++it;
// 300 1000 200 100 10 20
l1.insert(it, 1000);
printList(l1);
//erase——删除
it = l1.begin();
l1.erase(it);
printList(l1);
//remove——移除
l1.remove(10);
printList(l1);
//clear——清空
l1.clear();
printList(l1);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
6.list数据存取
函数原型：
- front();—— //返回第一个元素。
- back(); ——//返回最后一个元素。
#include
using namespace std;
#include
//list容器——数据存取
void test01()
{
listl1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);
cout << "第一个元素为：" << l1.front() << endl;
cout << "最后一个元素为：" << l1.back() << endl;
//验证迭代器是不支持随机访问的
list::iterator it = l1.begin();
it++;//支持双向
it--;
//it = it + 1;//不支持随机访问
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
注：list容器不可以通过[]或者at方式访问数据。
7.list反转和排序
函数原型：
- reverse(); ——//反转链表
- sort(); ——//链表排序
#include
using namespace std;
#include
#include
void printList(const list&l)
{
for (list::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//list容器——反转和排序
//反转
void test01()
{
listl1;
l1.push_back(50);
l1.push_back(20);
l1.push_back(60);
l1.push_back(80);
l1.push_back(70);
l1.push_back(40);
cout << "反转前：";
printList(l1);
//反转
cout << "反转后：";
l1.reverse();
printList(l1);
}
bool myCompare(int v1, int v2)
{
//降序 就让第一个数>第二个数
return v1 > v2;
}
//排序
void test02()
{
listl1;
l1.push_back(50);
l1.push_back(20);
l1.push_back(60);
l1.push_back(80);
l1.push_back(70);
l1.push_back(40);
cout << "排序前：";
printList(l1);
//sort(l1.begin(), l1.end());//标准算法
//所有不支持随机访问的迭代器的容器，不可用标准算法
//不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应的一些算法
l1.sort();//默认从小到大——升序
cout << "排序后：";
printList(l1);
l1.sort(myCompare);//降序
printList(l1);
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
注：想要实现list容器的降序排序需要用sort(成员函数) 。
8.排序案例
案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、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。
#include
using namespace std;
#include
#include
class Person {
public:
Person(string name, int age, int height) {
m_Name = name;
m_Age = age;
m_Height = height;
}
public:
string m_Name; //姓名
int m_Age; //年龄
int m_Height; //身高
};
bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {
if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
return p1.m_Height > p2.m_Height;
}
else
{
return p1.m_Age < p2.m_Age;
}
}
void test01() {
list L;
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);
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::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;
}
cout << "---------------------------------" << endl;
L.sort(ComparePerson); //排序
for (list::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;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
注：
- 对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序。
- 高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定。