【c++】list详细讲解
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> 座右铭：松树千年终是朽，槿花一日自为荣。> 目标：熟悉list库
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前言
今天咱们学习list，咱们还是依照官网来学习：list::list - C++ Reference (cplusplus.com)
⭐主体
- 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。
- 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：主要不同在于forward_list是单链表，只能单方向迭代。
- 与其他的序列式容器相比(array，vector，deque)，list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。
- list还需要一些额外的空间，以保存每个节点的相关联信息。
咱们按照下面的图来学习list：
list构造
这里就和vector的接口相似，我们这里简单举例就行：
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
// 构造int类型的空容器
list lt1;
// 构造含有3个2的int类型容器
list lt2(3, 2);
for (auto e : lt2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 拷贝构造lt2
list lt3(lt2);
for (auto e : lt3)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
string s("hello");
// 利用迭代器构造
list lt4(s.begin(), s.end());
return 0;
}
运行结果：
list 插入和删除数据
| 函数声明 | 接口说明 |
| push_front | 在list首元素前面插入元素 |
| pop_front | 删除list首元素 |
| push_back | 在list尾部插入元素 |
| pop_back | 在list尾部删除元素 |
| insert | 在list指定的pos位置插入元素 |
| erase | 在list指定的pos位置删除元素 |
push_front和pop_front
举例：
int main()
{
list lt;
// 头插数据
lt.push_front(1);
lt.push_front(2);
lt.push_front(3);
lt.push_front(4);
lt.push_front(5);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 头删数据
lt.pop_front();
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
push_back和pop_back
举例：
int main()
{
list lt;
// 尾插数据
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 尾删数据
lt.pop_back();
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
insert
使用说明：
- 在指定位置插入数据。
- 在指定位置插入n个值为val的数。
- 在指定位置插入一段迭代器区间（左闭右开）。
举例：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
list::iterator pos = find(lt.begin(), lt.end(), 2);
//在2的位置插入0
lt.insert(pos, 0);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
pos = find(lt.begin(), lt.end(), 3);
//在3的位置插入3个6
lt.insert(pos, 3, 6);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
vector v{ 7, 7 };
pos = find(lt.begin(), lt.end(), 1);
//在1的位置插入2个7
lt.insert(pos, v.begin(), v.end());
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
erase
使用说明：
- 删除指定位置数据
- 删除指定迭代器区间中的数据。
举例：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
list::iterator pos = find(lt.begin(), lt.end(), 2);
// 删除2
lt.erase(pos);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
pos = find(lt.begin(), lt.end(), 3);
//删除3及其之后的元素
lt.erase(pos, lt.end());
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
list 迭代器的使用
| 函数声明 | 接口说明 |
| begin+end | 返回第一个元素的迭代器 + 返回最后一个元素位置的迭代器 |
| rbegin+rend | 返回最后一个元素位置的迭代器 + 返回第一个元素的迭代器 |
说明：begin+end是正向迭代器，rbegin+rend是反向迭代器。
举例：
int main()
{
string s("hello c++");
list lt(s.begin(), s.end());
// 正向迭代器遍历容器
list::iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
// 反向迭代器遍历容器
list::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
while (rit != lt.rend())
{
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
list 获取数据
| 函数声明 | 接口说明 |
| front | 返回list的第一个节点值的引用 |
| back | 返回list的最后一个解节点值的引用 |
举例：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
cout << lt.front() << endl;
cout << lt.back() << endl;
return 0;
} 运行结果：
list 容量大小
| 函数声明 | 接口说明 |
| empty | 检测list是否为空，是返回true，反之返回false |
| size | 返回list中元素的个数 |
举例：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
cout << lt.size() << endl;
cout << lt.empty() << endl;
} 运行结果：
list 相关操作函数
erase
使用说明：swap用于交换两个容器的内容。
举个栗子：
int main()
{
list lt1(3, 2);
list lt2(2, 3);
lt1.swap(lt2); //交换两个容器的内容
return 0;
} 运行结果：
clear
使用说明：clear用于清空容器，清空后容器的size为0。
举个栗子：
int main()
{
list lt(5, 6);
lt.clear();
return 0;
} 运行结果：
sort
使用说明：sort可以将容器当中的数据排序（升序）。
举个栗子：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(2);
lt.push_back(1);
lt.push_back(4);
lt.push_back(3);
lt.push_back(5);
cout << "排序前:";
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
lt.sort();
cout << "排序后:";
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
} 运行结果：
resize
使用说明：
- 当所给值大于当前的size时，将size扩大到该值，扩大的数据为第二个所给值，若未给出，则默认为容器所存储类型的默认构造函数所构造出来的值。
- 当所给值小于当前的size时，将size缩小到该值。
举个栗子：
int main()
{
list lt(3, 0);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//将size扩大为5，扩大的值为4
lt.resize(5, 1);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//将size缩小为2
lt.resize(2);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
运行结果：
remove
使用说明：remove可以移除指定元素。
举个栗子：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 删除容器当中值为2的元素
lt.remove(2);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
unique
使用说明：去除连续重复的元素（如果要去除所有重复的元素需要先排序）
举个栗子：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(3);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(2);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 去除连续重复的元素
lt.unique();
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
lt.sort();
lt.unique();
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果：
reverse
使用说明：可以将容器当中元素的进行逆置。
举个栗子：
int main()
{
list lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 逆置
lt.reverse();
for (auto e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
运行结果：
结束语
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