十三、list 类
Ⅰ . list 的介绍和使用01 初识 list
我们已经学习过 string 和 vector 了，想必大家已经把握了查文档的本领
如今我们去学习如何使用 list ，最好仍旧打开文档去学习
list - C++ Reference
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c07dd13e8c24410a95394c7737ae7090.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/fe60b771317041a599ea961ca1c6c333.png
① list 是一个顺序容器
允许在恣意位置进行 O(1) 插入和删除的顺序容器，并提供双向迭代器
② list 底层是双向链表
双向链表中每个元素存储在互不相关的独立结点中，在结点中通过两个指针指向其前后元素
③ list 与 forward_list 非常相似
最大的不同就是 forward_list 是单链表，只能向前迭代
④ 与其他序列式容器相比（array，vector，deque）
list 通常在恣意位置进行插入、删除元素的效率更高，由于是 O(1)
list 和 forward_list 最大的缺陷是不支持随机位置的随机访问 举个例子：
如果要访问 list 中的第六个元素，必须从已知位置（如头部或尾部）迭代到该位置
在这段位置上迭代需要线性时间的时间开销，同时，list 还需要一些额外空间
以保存每个结点的相关联信息
02 创建 list
代码实现：
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
return 0;
} Ⅱ . list 的修改操纵
01 修改操纵的函数
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/32fcf1def2a94a948cb867408dec80dc.png
02 push_back
在 list 尾部插入值为 val 的元素
代码实现：
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
return 0;
} 我们如今来打印一下
起首思考一个标题，还能使用下标 + 方括号的方式遍历嘛？
不行 由于 list 是链表，是通过指针毗连的，所以不支持随机访问
而 string 和 vector 可以，由于它们的物理结构是连续的
迭代器遍历：
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
// 迭代器
list<int>::iterator it = l.begin();
while (it != l.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
return 0;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/01d452b888e74ab29a9892cdf8f7595e.png
范围 for 就更简单了：
// 范围for
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl; 如果我们想倒着遍历，我们可以使用反向迭代器
使用 rbegin() 和 rend()
反向迭代器：
// 反向迭代器
list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();
while (rit != l.rend())
{
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl; 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/eb6ee092b149400793afe4830f999889.png
03 push_front
在 list 头部插入值为 val 的元素
代码实现：
void list_test2()
{
list<int> l;
l.push_front(1);
l.push_front(2);
l.push_front(3);
l.push_front(4);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/4fc26fc653bb4b328274c3d0409a932b.png
04 pop_back
删除 list 中的末了一个元素
void list_test3()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
cout << "删除前：";
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.pop_back();
cout << "删除后：";
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/aa7b3e3ae6fd49bbae531a68a5ccf210.png
如果表内没有元素，进行删除操纵，会触发断言
05 pop_front
删除 list 中的第一个元素
void list_test4()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
cout << "删除前：";
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.pop_front();
cout << "删除后：";
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/f29e4190170c42e998d5e3a36f8c411e.png
06 insert
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/69765cb963ff4db5b00507a1bd0c35ef.png
在上一节讲授 vector 实现的时候，我们对迭代器失效的标题进行了简单探究
这里 list 的 insert 同样会涉及迭代器失效的标题，我们在模拟实现的时候再进行探究
07 clear
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2cf92a70e4ab4c5ebf77af6edbc2d988.png
清空 list 中的有用元素，使容器巨细的 size 变为 0
代码演示：
void list_test5()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
cout << "清空前：";
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.clear();
cout << "清空后：";
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/4945b51da7464f1b87f88c078f37b50f.png
08 erase
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/f5a7e4f81c4c4f168121f36aefc98c16.png
代码演示：
void list_test6()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
list<int>::iterator it = find(l.begin(), l.end(), 4);
if (it != l.end())
{
l.erase(it);
}
else
{
cout << "没找到";
}
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/76c00c64b5d445789fe1648326371bf5.png
Ⅲ . list 容量操纵
01 size 返回有用结点个数
代码演示：
void list_test7()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
cout << "有效节点个数：";
cout << l.size() << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a5fb3256374c4ae8af7b5d5f82daff55.png
02 empty 检测容器是否为空
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c15bdb7f8c1546c6a8876d9c3380bfdb.png
empty 是用来检测容器是否为空的，如果为空则返回 true，否则返回 false。
代码演示：
void list_test8()
{
list<int> l;
l.empty() == true ? cout << "为空" : cout << "不为空";
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/90f5a2de697e45bca5ae208bb922019a.png
03 resize 调整容器巨细
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/fcb9434944044675bc14585d3e4d3f21.png
list 中的 resize 和之前的 resize 的 "扩容" 有点不一样，它没有容量。
这里的 resize 是调整容器的巨细，使其包罗 https://latex.csdn.net/eq?n 个元素。
代码演示：
void list_test9()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.resize(10, 5);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/d3d645c2bede42219ce08c98a0c5e03d.png
Ⅳ . list 的其他操纵
01 reverse 逆置
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/61a63e330aa243d396bf50dfab44b7c8.png
代码演示：
void list_test10()
{
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.reverse();
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/64cecba26ee74dd2a4c4a7d38b02f465.png
02 sort 排序
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a632a5e4c44448ceac07cb9c1c828940.png
代码演示：
void list_test11()
{
list<int> l;
l.push_back(4);
l.push_back(2);
l.push_back(6);
l.push_back(1);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.sort();
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/18ec742f223044fc928ec682169f97ec.png
03 unique 去重
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/bf3c3032c132402fb60d9e6d97c71451.png
去重之前是有要求的，去重之前肯定要先排序，如果不排序可能会去不干净
代码演示：
void list_test12()
{
list<int> l;
l.push_back(2);
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(1);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
l.sort();
cout << "去重后：";
l.unique();
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ca09f58cec054f4991b2ff720cc39026.png
如果不排序，会导致去不干净：
void list_test12()
{
list<int> l;
l.push_back(2);
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(1);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
//l.sort();
cout << "去重后：";
l.unique();
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} https://i-blog.csdnimg.cn/direct/66c90a9f0cef46399d1f0167a4fa76ff.png
04 remove
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c5f3aa7886c5442dbd88787548cadc95.png
remove 只需要给一个元素的值，它就可以本身找本身删
代码演示：
void list_test13()
{
list<int> l;
l.push_back(10);
l.push_back(20);
l.push_back(30);
l.push_back(40);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
// 如果删一个存在的元素
l.remove(10);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
// 如果待删元素不存在
l.remove(0);
for (auto e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c9640c931fe443cdb6ca2e0ecd396411.png
05 splice 接合
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0ca86a5b41f04c1ca0598d316c97f9a5.png
简单来说就是把一个链表转移到另一个链表中
代码演示：
void list_test14()
{
list<int> l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
cout << "l1:";
for (auto e : l1)
cout << e << " ";
cout << endl;
list<int> l2;
l2.push_back(10);
l2.push_back(20);
l2.push_back(30);
cout << "l2:";
for (auto e : l2)
cout << e << " ";
cout << endl;
list<int>::iterator pos = l1.begin();
// 把l2的内容接到l1的begin()前面
l1.splice(pos, l2);
cout << "接合后";
for (auto e : l1)
cout << e << " ";
cout << endl;
} 运行结果如下：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5d33029c1f02499587f5753f7e086822.png
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