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标题: 十三、list 类 [打印本页]

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作者: 汕尾海湾    时间: 2024-8-15 17:45
标题: 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

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：

1. #include<iostream>
2. #include<list>
3. using namespace std;
5. int main()
6. {
7.         list<int> l;
9.         return 0;
10. }

复制代码

Ⅱ . list 的修改操纵

01 修改操纵的函数

02 push_back 

在 list 尾部插入值为 val 的元素
代码实现：

1. #include<iostream>
2. #include<list>
3. using namespace std;
5. int main()
6. {
7.         list<int> l;
8.         l.push_back(1);
9.         l.push_back(2);
10.         l.push_back(3);
11.         l.push_back(4);
13.         return 0;
14. }

复制代码

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：

1. #include<iostream>
2. #include<list>
3. using namespace std;
5. int main()
6. {
7.         list<int> l;
8.         l.push_back(1);
9.         l.push_back(2);
10.         l.push_back(3);
11.         l.push_back(4);
13.         // 迭代器
14.         list<int>::iterator it = l.begin();
15.         while (it != l.end())
16.         {
17.                 cout << *it << " ";
18.                 ++it;
19.         }
20.         cout << endl;
22.         return 0;
23. }

复制代码

  运行结果如下：
  

范围 for 就更简单了：

1.         // 范围for
2.         for (auto e : l)
3.                 cout << e << " ";
4.         cout << endl;

复制代码

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：

1.         // 反向迭代器
2.         list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();
3.         while (rit != l.rend())
4.         {
5.                 cout << *rit << " ";
6.                 ++rit;
7.         }
8.         cout << endl;

复制代码

  运行结果如下：
  

03 push_front

在 list 头部插入值为 val 的元素
代码实现：

1. void list_test2()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_front(1);
5.         l.push_front(2);
6.         l.push_front(3);
7.         l.push_front(4);
9.         for (auto e : l)
10.                 cout << e << " ";
11.         cout << endl;
12. }

复制代码

  运行结果如下：
  

04 pop_back

删除 list 中的末了一个元素

1. void list_test3()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
9.         cout << "删除前：";
10.         for (auto e : l)
11.                 cout << e << " ";
12.         cout << endl;
14.         l.pop_back();
15.         cout << "删除后：";
16.         for (auto e : l)
17.                 cout << e << " ";
18.         cout << endl;
19. }

复制代码

  运行结果如下：
  

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

1. void list_test4()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
9.         cout << "删除前：";
10.         for (auto e : l)
11.                 cout << e << " ";
12.         cout << endl;
14.         l.pop_front();
15.         cout << "删除后：";
16.         for (auto e : l)
17.                 cout << e << " ";
18.         cout << endl;
19. }

复制代码

  运行结果如下：
  

06 insert

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

清空 list 中的有用元素，使容器巨细的 size 变为 0
代码演示：

1. void list_test5()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
9.         cout << "清空前：";
10.         for (auto e : l)
11.                 cout << e << " ";
12.         cout << endl;
14.         l.clear();
15.         cout << "清空后：";
16.         for (auto e : l)
17.                 cout << e << " ";
18.         cout << endl;
19. }

复制代码

  运行结果如下：
  

08 erase

代码演示：

1. void list_test6()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         list<int>::iterator it = find(l.begin(), l.end(), 4);
13.         if (it != l.end())
14.         {
15.                 l.erase(it);
16.         }
17.         else
18.         {
19.                 cout << "没找到";
20.         }
21.         for (auto e : l)
22.                 cout << e << " ";
23.         cout << endl;
24. }

复制代码

  运行结果如下：
  

Ⅲ . list 容量操纵

01 size 返回有用结点个数

代码演示：

1. void list_test7()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         cout << "有效节点个数：";
13.         cout << l.size() << endl;
14. }

复制代码

  运行结果如下：
  

02 empty 检测容器是否为空

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：

1. void list_test8()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.empty() == true ? cout << "为空" : cout << "不为空";
5. }

复制代码

  运行结果如下：
   

03 resize 调整容器巨细

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 

​ 个元素。
代码演示：

1. void list_test9()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         l.resize(10, 5);
13.         for (auto e : l)
14.                 cout << e << " ";
15.         cout << endl;
16. }

复制代码

  运行结果如下：
  

Ⅳ . list 的其他操纵

01 reverse 逆置

代码演示：

1. void list_test10()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(1);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(3);
7.         l.push_back(4);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         l.reverse();
13.         for (auto e : l)
14.                 cout << e << " ";
15.         cout << endl;
16. }

复制代码

  运行结果如下：
  

02 sort 排序

代码演示：

1. void list_test11()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(4);
5.         l.push_back(2);
6.         l.push_back(6);
7.         l.push_back(1);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         l.sort();
13.         for (auto e : l)
14.                 cout << e << " ";
15.         cout << endl;
16. }

复制代码

  运行结果如下：
  

03 unique 去重

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：

1. void list_test12()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(2);
5.         l.push_back(1);
6.         l.push_back(2);
7.         l.push_back(1);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         l.sort();
13.         cout << "去重后：";
14.         l.unique();
15.         for (auto e : l)
16.                 cout << e << " ";
17.         cout << endl;
18. }

复制代码

  运行结果如下：
  

如果不排序，会导致去不干净：

1. void list_test12()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(2);
5.         l.push_back(1);
6.         l.push_back(2);
7.         l.push_back(1);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         //l.sort();
13.         cout << "去重后：";
14.         l.unique();
15.         for (auto e : l)
16.                 cout << e << " ";
17.         cout << endl;
18. }

复制代码

04 remove

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：

1. void list_test13()
2. {
3.         list<int> l;
4.         l.push_back(10);
5.         l.push_back(20);
6.         l.push_back(30);
7.         l.push_back(40);
8.         for (auto e : l)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         // 如果删一个存在的元素
13.         l.remove(10);
14.         for (auto e : l)
15.                 cout << e << " ";
16.         cout << endl;
18.         // 如果待删元素不存在
19.         l.remove(0);
20.         for (auto e : l)
21.                 cout << e << " ";
22.         cout << endl;
23. }

复制代码

  运行结果如下：
  

 05 splice 接合

简单来说就是把一个链表转移到另一个链表中
代码演示：

1. void list_test14()
2. {
3.         list<int> l1;
4.         l1.push_back(1);
5.         l1.push_back(2);
6.         l1.push_back(3);
7.         cout << "l1:";
8.         for (auto e : l1)
9.                 cout << e << " ";
10.         cout << endl;
12.         list<int> l2;
13.         l2.push_back(10);
14.         l2.push_back(20);
15.         l2.push_back(30);
16.         cout << "l2:";
17.         for (auto e : l2)
18.                 cout << e << " ";
19.         cout << endl;
21.         list<int>::iterator pos = l1.begin();
22.         // 把l2的内容接到l1的begin()前面
23.         l1.splice(pos, l2);
24.         cout << "接合后";
25.         for (auto e : l1)
26.                 cout << e << " ";
27.         cout << endl;
28. }

复制代码

  运行结果如下：
  

 

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