list（c++）

卖不甜枣 · 2024-11-3 13:47:44

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？立即注册

x

list介绍

list是STL容器中的容器，且元素在容器中的位置是分散的并与巨细无关。list的底层是双向链表，其优势是在恣意位置插入和删除元素的时间复杂度为O(1)，但无法通过“下标[ ]”直接访问元素，需要通过从头（尾）遍历元素找到元素，多用于需要大量数据的插入和删除，且对数据的随机访问比较少。

list利用

一、list的构造

构造函数接口分析 list (size_type n, const value_type& val = value_type()) 构造的 list 中包罗 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的构造
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
// 以数组为迭代器区间构造l5
int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));
// 列表格式初始化C++11
list<int> l6{ 1,2,3,4,5 };

复制代码

二、list 的iterator的利用

接口分析 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

// list迭代器的使用
// 注意：遍历链表只能用迭代器和范围for
void PrintList(const list<int>& l)
{
// 注意这里调用的是list的 begin() const，返回list的const_iterator对象
for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); ++it)
{
cout << *it << " ";
// *it = 10; 编译不通过
}
cout << endl;
}
void TestList2()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
// 使用正向迭代器正向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;
// 使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;
}

复制代码

三、list capacity

接口分析empty          检测    list    是否为空，是返回    true    ，否则返回    false    size          返回    list    中有用节点的个数    四、list element access

接口分析front          返回    list    的第一个节点中值的引用    back          返回    list    的最后一个节点中值的引用    五、list modifiers

接口分析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          互换两个    list    中的元素    clear          清空    list    中的有用元素

// list插入和删除
// push_back/pop_back/push_front/pop_front
void TestList3()
{
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);
// 删除list尾部节点和头部节点
L.pop_back();
L.pop_front();
PrintList(L);
}
// insert /erase
void TestList4()
{
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);
// 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;
}

复制代码

六、list的迭代器失效

可将迭代器临时理解成雷同于指针，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，并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()函数执行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次使用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);
}
}

复制代码

模拟实现

一、节点

template<class T>
struct list_node
{
T _data;
list_node<T>* _next;
list_node<T>* _prev;
list_node(const T& x = T())
:_data(x)
, _next(nullptr)
, _prev(nullptr)
{}
};

复制代码

二、构造

void empty_init()
{
_head = new Node();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
}
//无参构造
list()
{
empty_init();
}
//拷贝构造
// lt2(lt1)
list(const list<T>& lt)
{
empty_init();
for (auto& e : lt)
{
push_back(e);
}
}
//n个val构造
list(size_t n, const T& val = T())
{
empty_init();
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
push_back(val);
}
}

复制代码

三、迭代器

迭代器：类封装节点指针，重载运算符，模拟指针的行为

template<class T, class Ref, class Ptr>
struct list_iterator
{
typedef list_node<T> Node;
typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self;
Node* _node;
list_iterator(Node* node)
:_node(node)
{}
Ref operator*()
{
return _node->_data;
}
Ptr operator->()
{
return &_node->_data;
}
Self& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}
Self& operator--()
{
_node = _node->_prev;
return *this;
}
Self operator++(int)
{
Self tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}
Self operator--(int)
{
Self tmp(*this);
_node = _node->_prev;
return tmp;
}
bool operator!=(const Self& s)
{
return _node != s._node;
}
bool operator==(const Self& s)
{
return _node == s._node;
}
};
typedef list_iterator<T, T&, T*> iterator;
typedef list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
iterator begin()
{
return iterator(_head->_next);
}
iterator end()
{
return iterator(_head);
}
const_iterator begin() const
{
return const_iterator(_head->_next);
}
const_iterator end() const
{
return const_iterator(_head);
}

复制代码

四、insert

iterator insert(iterator pos, const T& val)
{
Node* cur = pos._node;
Node* newnode = new Node(val);
Node* prev = cur->_prev;
// prev newnode cur
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
++_size;
return iterator(newnode);
}

复制代码

五、erase

iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos != end());
Node* del = pos._node;
Node* prev = del->_prev;
Node* next = del->_next;
prev->_next = next;
next->_prev = prev;
delete del;
--_size;
return iterator(next);
}

复制代码

六、头（尾）插（删）

void push_back(const T& x)
{
/*Node* new_node = new Node(x);
Node* tail = _head->_prev;
tail->_next = new_node;
new_node->_prev = tail;
new_node->_next = _head;
_head->_prev = new_node;*/
insert(end(), x);
}
void push_front(const T& x)
{
insert(begin(), x);
}
void pop_front()
{
erase(begin());
}
void pop_back()
{
erase(--end());
}

复制代码

七、析构

~list()
{
clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}

复制代码

八、赋值运算符重载

// lt2 = lt3
//list& operator=(list lt)
list<T>& operator=(list<T> lt)
{
swap(lt);
return *this;
}

复制代码

九、clear

void clear()
{
auto it = begin();
while (it != end())
{
it = erase(it);
}
}

复制代码

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

list（c++）

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

0 个回复

快速回复

楼主热帖

标签云

浏览过的版块

list（c++）

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

0 个回复

快速回复

楼主热帖

标签云

浏览过的版块

登录参与点评抽奖加入IT实名职场社区