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标题: STL中的List [打印本页]

作者: 去皮卡多 时间: 2025-1-22 00:02
标题: STL中的List
list的先容

List即链表
常见的链表有多种形式，以带不带头节点、是否循环、单向还是双向为区分，共有8种

不带头单向不循环链表
不带头单向循环链表
不带头双向不循环链表
不带头双向循环链表
带头单向不循环链表
带头单向循环链表
带头双向不循环链表
带头双向循环链表

而STL中的list就是带头双向循环链表

list的利用

list中的接口比力多，以下是常见的一些接口
1. list的构造

构造函数（constructor）	接口说明
list( size_type n, const value_type& val = value_type())	构造的list中包含n个值为val的元素
list()	构造空的list
list (const list& x)	拷贝构造函数
list (InputIterator first, InputIterator last)	用[first, last)区间中的元素构造 list

list<int> l1; // 构造空的l1
list<int> l2(4, 100); // l2中放4个值为100的元素
list<int> l3(l2.begin(), l2.end()); // 用l2的[begin(), end()）左闭右开的区间构造l3
list<int> l4(l3); // 用l3拷贝构造l4
int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int)); // 以数组为迭代器区间构造l5
list<int> l6{ 1,2,3,4,5 }; // 列表格式初始化C++11
2. list iterator的利用

iterator即为迭代器
如果对于迭代器感到很生疏，可以简单的把迭代器理解成升级版的指针，list的迭代器指向list中的某个节点

函数声明	接口说明
begin + end	返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位置的迭代器
rbegin + rend	返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一个元素下一个位置的reverse_iterator,即begin位置

补充：
list的迭代器是双向迭代器
此中，begin与end为正向迭代器，对迭代器实行++操纵，迭代器向后移动
rbegin与rend是反向迭代器，对迭代器实行++操纵，迭代器向前移动

int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
  list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));

  // 利用正向迭代器正向list中的元素
  // list<int>::iterator it = l.begin(); // C++98中语法
  auto it = l.begin(); // C++11之后推荐写法
  while (it != l.end())
  {
          cout << *it << " ";
          ++it;
  }
  cout << endl;

  // 利用反向迭代器逆向打印list中的元素
  // list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();
  auto rit = l.rbegin();
  while (rit != l.rend())
  {
          cout << *rit << " ";
          ++rit;
  }
  cout << endl;
  3. list capacity

链表中的有效元素个数

函数声明	接口说明
empty	检测list是否为空，是返回true，否则返回false
size	返回list中有效节点的个数

代码示例:
int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));

  if (!l5.empty())
{
   cout << l5.size() << endl;
}
  4. list element access

获取链表中的元素

函数声明	接口说明
front	返回list的第一个节点中值的引用（头元素）
back	返回list的最后一个节点中值的引用（尾元素）

int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));

  cout << l5.front() << endl;
cout << l5.back() << endl;
   5.list modifiers

链表元素的修改

函数声明	接口说明
push_front	在list首元素前插入值为val的元素
pop_front	删除list中第一个元素
push_back	在list尾部插入值为val的元素
pop_back	删除list中最后一个元素
insert	在list position 位置中插入值为val的元素
erase	删除list position位置的元素
swap	交换两个list中的元素
clear	清空list中的有效元素

代码演示：

int array[] = { 1, 2, 3 };
  list<int> L(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));

  // 在list的尾部插入4，头部插入0
  L.push_back(4);
  L.push_front(0);
  PrintList(L); //打印链表中的元素

  // 删除list尾部节点和头部节点
  L.pop_back();
  L.pop_front();
  PrintList(L); //打印链表中的元素

int array1[] = { 1, 2, 3 };
  list<int> L(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));

  // 获取链表中第二个节点
  auto pos = ++L.begin();
  cout << *pos << endl;

  // 在pos前插入值为4的元素
  L.insert(pos, 4);
  PrintList(L);

  // 在pos前插入5个值为5的元素
  L.insert(pos, 5, 5);
  PrintList(L);

  // 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素
  vector<int> v{ 7, 8, 9 };
  L.insert(pos, v.begin(), v.end());
  PrintList(L);

  // 删除pos位置上的元素
  L.erase(pos);
  PrintList(L);

  // 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素
  L.erase(L.begin(), L.end());
  PrintList(L);

// 用数组来构造list
  int array1[] = { 1, 2, 3 };
  list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
  PrintList(l1);

  // 交换l1和l2中的元素
  list<int> l2;
  l1.swap(l2);
  PrintList(l1);
  PrintList(l2);

  // 将l2中的元素清空
  l2.clear();
  cout << l2.size() << endl;
  list的迭代器失效题目

迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节点被删除了
由于list的底层布局为带头结点的双向循环链表，因此在list中举行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，而且失效的只是指向被删除节点的迭代器，其他迭代器不会受到影响
void TestListIterator1()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
auto it = l.begin();
while (it != l.end())
{
// erase()函数实行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次利用it时，必须先给其赋值
l.erase(it);
++it;
}
}
// 改正
void TestListIterator()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
auto it = l.begin();
while (it != l.end())
{
l.erase(it++); // it = l.erase(it);
}
}

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