GEEK学习笔记— —STL容器forward_list

简介

在头文件 <forward_forward_list> 中定义

namespace std 
{
    template <typename T,
            typename Allocator = allocator<T> >
class forward_forward_list;
}

单向列表是一个容器，支持在其任何地方快速插入和删除元素，不支持快速的随机访问。它被实现为单向链表，和C中它的实现相比，基本上不会有任何开销。
当不需要双向迭代的时候，与forward_list相比，该容器具有更高的空间利用率。
插入和删除操作不会使指向其他元素指针、引用和迭代器失效。

forward_list操作

构造、复制与析构

forward_list<Elem> c //默认构造函数；创建一个空forward_list

forward_list<Elem> c(c2) //复制构造函数；创建一个新的forward_list作为c2的副本（所有元素都被复制）

forward_list<Elem> c = c2 //复制构造函数；创建一个新的forward_list作为c2的副本（所有元素都被复制）

forward_list<Elem> c(rv) //移动构造函数；使用右值对象rv创建一个新forward_list

forward_list<Elem> c = rv //移动构造函数；使用右值对象rv创建一个新forward_list

forward_list<Elem> c(n) //使用默认构造函数创建含有n个元素的forward_list

forward_list<Elem> c(n,elem) //创建一个forward_list，并使用n个elem进行初始化

forward_list<Elem> c(beg,end) //创建一个forward_list，并使用beg到end范围内的值进行初始化

forward_list<Elem> c(initlist) //创建一个forward_list，并使用初始化列表进行初始化

forward_list<Elem> c = initlist //创建一个forward_list，并使用初始化列表进行初始化

c.~forward_list() //销毁所有元素并释放内存

非变动性操作

c.empty() //判断容器是否为空

c.max_size() //返回可容纳的元素最大数量

c1 == c2 //判断c1与c2是否相等

c1 != c2 //判断c1与c2是否不相等，等同于!(c1==c2)

c1 < c2 //判断c1是否小于c2

c1 > c2 //判断c1是否大于c2

c1 <= c2 //判断c1是否小于等于c2

c1 >= c2 //判断c1是否大于等于c2

赋值

c = c2 //将c2所有元素赋值给c

c = rv //将右值对象rv的所有元素移动赋值给c

c = initlist //使用初始化列表进行赋值

c.assign(initlist) //使用初始化列表进行赋值

c.assign(n,elem) //使用n个elem元素进行赋值

c.assign(beg,end) //使用beg到end范围内的元素进行赋值

c1.swap(c2) //交换c1和c2的数

swap(c1,c2) //交换c1和c2的数

元素存取

c.front() //返回第一个元素，不检查第一个元素是否存在

迭代器相关函数

c.begin() //返回一个双向迭代器，指向第一个元素

c.end() //返回一个双向迭代器，指向最后一个元素

c.cbegin() //返回一个双向常迭代器，指向第一个元素

c.cend() //返回一个双向常迭代器，指向最后一个元素

c.before_begin() //返回一个前向迭代器，指向第一个元素之前的位置

c.cbefore_begin() //返回一个前向常迭代器，指向第一个元素之前的位置

插入和移除元素

c.push_front(elem) //在头部添加一个elem副本

c.pop_front() //移除头部元素（但不回传）

c.insert_after(pos,elem) //在迭代器位置之后插入一个elem副本，并返回新元素的位置

c.insert_after(pos,n,elem) //在迭代器位置之后插入n个elem副本，并返回第一个新元素的位置；若无新插入值，返回原位置

c.insert_after(pos,beg,end) //在迭代器位置之后插入范围beg到end的所有元素的副本，并返回第一个新元素的位置；若无新插入值，返回原位置

c.insert_after(pos,initforward_list) //在迭代器位置之后插入初始化列表的所有元素的副本，并返回第一个新元素的位置；若无新插入值，返回原位置

c.emplace_after(pos,args...) //在迭代器位置之后插入一个使用args初始化的元素副本，并返回新元素的位置

c.emplace_front(args...) //在头部添加一个使用args初始化的元素副本，无返回值

c.erase_after(pos) //移除迭代器位置的元素，无返回值

c.erase_after(beg,end) //移除beg到end范围内的所有元素，无返回值

c.remove(val) //移除所有值为val的元素

c.remove_if(op) //移除所有满足op条件的元素

c.resize(num) //将元素数量设为num（如果size()增大，多出来的元素使用默认构造函数创建）

c.resize(num,elem) //将元素数量设为num（如果size()增大，多出来的元素都是elem的副本）

c.clear() //移除所以元素，清空容器

特殊修改操作

c.unique() //若存在相邻而数值相等的元素，移除重复元素

c.unique(op) //若存在相邻而数值相等的元素，且满足op条件时，移除重复元素

c.splice_after(pos,c2) //将c2内的所有元素转移到c1内pos所指的位置之后

c.splice_after(pos,c2,c2pos) //将c2内c2pos之后的元素转移到c1内pos所指的位置之后

c.splice_after(pos,c2,c2beg,c2end) //将c2内从c2beg到c2end区间内的所有元素转移到c1内pos所指的位置之后

c.sort() //以operator<为准则，对所有元素排序

c.sort(op)  //以op为准则，对所有元素排序

c.merge(c2) //假设c1和c2都包含已序元素，将c2的全部元素转移到c1.并保证合并后的forward_list仍为已序

c.merge(c2,op) //假设c1和c2都包含op原则下已序元素，将c2的全部元素转移到c1.并保证合并后的forward_list在op原则下仍为已序

c.reverse() //将所有元素反序

栗子

#include <forward_list>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <string>

using namespace std;

void printLists (const string& s, const forward_list<int>& l1,
                 const forward_list<int>& l2)
{
    cout << s << endl;
    cout << " list1: ";
    copy (l1.cbegin(), l1.cend(), ostream_iterator<int>(cout," "));
    cout << endl << " list2: ";
    copy (l2.cbegin(), l2.cend(), ostream_iterator<int>(cout," "));
    cout << endl;
}

int main()
{
    //创建两个前向列表
    forward_list<int> list1 = { 1, 2, 3, 4 };
    forward_list<int> list2 = { 77, 88, 99 };
    printLists ("initial:", list1, list2);

    //在list2头部插入6个新元素
    list2.insert_after(list2.before_begin(),99);
    list2.push_front(10);
    list2.insert_after(list2.before_begin(), {10,11,12,13} );
    printLists ("6 new elems:", list1, list2);

    //在list1头部插入list2全部元素
    list1.insert_after(list1.before_begin(),
                       list2.begin(),list2.end());
    printLists ("list2 into list1:", list1, list2);

    //删除list2的第二个元素，删除list2中值为99的元素后面的所有元素
    list2.erase_after(list2.begin());
    list2.erase_after(find(list2.begin(),list2.end(),
                           99),
                      list2.end());
    printLists ("delete 2nd and after 99:", list1, list2);

    //对list1排序,并把list1赋值给list2，对list2去重
    list1.sort();
    list2 = list1;
    list2.unique();
    printLists ("sorted and unique:", list1, list2);

    //把已序的list2合并到list1中
    list1.merge(list2);
    printLists ("merged:", list1, list2);

    return 0;
}

}

输出

initial:
list1: 1 2 3 4
list2: 77 88 99
6 new elems:
list1: 1 2 3 4
list2: 10 11 12 13 10 99 77 88 99
list2 into list1:
list1: 10 11 12 13 10 99 77 88 99 1 2 3 4
list2: 10 11 12 13 10 99 77 88 99
delete 2nd and after 99:
list1: 10 11 12 13 10 99 77 88 99 1 2 3 4
list2: 10 12 13 10 99
sorted and unique:
list1: 1 2 3 4 10 10 11 12 13 77 88 99 99
list2: 1 2 3 4 10 11 12 13 77 88 99
merged:
list1: 1 1 2 2 3 3 4 4 10 10 10 11 11 12 12 13 13 77 77 88 88 99 99 99
list2: