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C++第二十三弹---深入理解STL中list的使用

时间2024-07-22 01:52:02发布ongwu分类云计算浏览64

个人主页: 熬夜学编程的小林

💗系列专栏: 【C语言详解】 【数据结构详解】【C++详解】

目录

1、list的介绍

2、list的使用

2.1、构造函数

2.2、赋值操作符重载

2.3、迭代器使用

2.4、容量操作

2.5、元素访问

2.6、修改操作

2.7、其他操作

总结

1、list的介绍

1. list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除序列式容器,并且该容器可以前后双向迭代。

2. list的底层是双向链表结构,双向链表中每个元素存储在互不相关的独立节点中,在节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。

3. list与forward_lis非常相似:最主要的不同在于forward_list是单链表只能朝前迭代,已让其更简单高效。

4. 与其他的序列式容器相比(array,vector,deque),list 通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率更好。

5. 与其他序列式容器相比,list和forward_list最大的缺陷支持任意位置的随机访问,比如:要访问list的第6个元素,必须从已知的位置(比如头部或者尾部)迭代到该位置,在这段位置上迭代需要线性的时间开销;list还需要一些额外的空间,以保存每个节点的相关联信息(对于存储类型较小元素的大list来说这可能是一个重要的因素)

因此list的本质就是双向循环链表。

2、list的使用

2.1、构造函数

1. Default constructor(构造一个没有元素的空容器)

explicit list (const allocator_type& alloc = allocator_type());

2. Fill constructor  (构造了一个含有 n 个元素的容器,每个元素都是 val 的副本。 )

explicit list (size_type n, const value_type& val = value_type(),const allocator_type& alloc = allocator_type());

3. Range constructor (使用两个迭代器 first 和 last,这两个迭代器指定了一个序列的范围,来构造一个容器。这个范围包括从 first 到 last 之间的所有元素,但不包括 last 指向的元素。)

template <class InputIterator>
list (InputIterator first, InputIterator last,const allocator_type& alloc =allocator_type());

4. Copy constructor (构造一个容器,其中包含 x 中每个元素的副本,顺序相同。)

list (const list& x);
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listlist (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

代码演示:

//构造函数
void test_list1()
{
//1.默认构造
list<int> lt1;
//2.填充构造
list<int> lt2(10, 1);
//3.范围构造(迭代器区间构造)
vector<int> v = { 1,3,5,6,7,8,9 };
list<int> lt3(v.begin(), v.end());
//4.拷贝构造
list<int> lt4(lt3);
}

我们可以通过打断点的方式查看

list 中元素。

测试结果:

2.2、赋值操作符重载

1. copy (将新内容分配给容器,替换其当前内容,并相应地修改其大小。  )

list& operator= (const list& x);

代码演示:

void test_list2()
{
list<int> lt1(10, 1);
list<int> lt2 = lt1;
}

 测试结果:

2.3、迭代器使用

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reverse_iterator,即begin位置

此处迭代器指向的位置与vector容器一样,直接演示代码!!!

代码演示:

void test_list3()
{
vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
list<int> lt(v.begin(), v.end());//迭代器区间构造
list<int>::iterator it = lt.begin();//获取指向第一个元素迭代器
while (it != lt.end())//正向打印链表
{
cout << *it << " ";//解引用当前位置的值,类似指针解引用
it++;//it向后走
}
cout << endl;
auto rit = lt.rbegin();//类型可以直接还用auto
while (rit != lt.rend())//反向打印链表
{
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl;
}

测试结果: 

 

2.4、容量操作

empty (判断容器是否为空。)size (获取容器元素个数。)

代码演示:

void test_list4()
{
vector<int> v{ 1,3,5,7,9 };
list<int> lt(v.begin(), v.end());
cout << "size() = " << lt.size() << endl;
cout << "empty() = " << lt.empty() << endl;
}

测试结果: 

【注意】 1. begin与end为正向迭代器,对迭代器执行++操作,迭代器向后移动 2. rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器,对迭代器执行++操作,迭代器向前移动  

2.5、元素访问

front (获取第一个元素。 )back (获取最后一个元素。

代码演示:

void test_list5()
{
vector<int> v{ 2,4,6,8,10 };
list<int> lt(v.begin(), v.end());
cout << "front() = " << lt.front() << endl;
cout << "back() = " << lt.back() << endl;
}

测试结果: 

2.6、修改操作

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
push_back (在末尾添加元素。) :pop_back   (删除最后一个元素。) : 

代码演示:

void test_list6()
{
list<int> lt;
lt.push_back(1);//尾插
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_front(10);//头插
lt.push_front(20);
lt.push_front(30);
}

测试结果: 

push_front (在开头添加元素。)pop_front   (删除第一个元素。)

代码演示:

void test_list7()
{
list<int> lt = { 1,2,3,4,5,6,7 };
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
lt.pop_back();//尾删
lt.pop_front();//头删
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
}

测试结果: 

insert          (在pos位置前插入元素。)erase          (删除pos位置元素。

代码演示:

void test_list8()
{
list<int> lt = { 1,2,3,4,5 };
//iterator insert(iterator pos, const T& val);//在pos位置前插入val
lt.insert(lt.begin(), 100);//在第一个位置前插入100
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
//iterator erase (iterator pos);//删除pos位置的值
lt.erase(lt.begin());//删除第一个位置的值
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
}

测试结果: 

2.7、其他操作

splice

转移链表元素到另一个链表。

代码演示:

void test_list9()
{
list<int> lt;
list<int> lt1(1,10);
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
for (auto x : lt1)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
//将lt链表的元素转移到lt1的第一个位置,转移的是结点
lt1.splice(lt1.begin(), lt);
for (auto x : lt1)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
//lt链表的元素全部转移到lt1中,因此打印为空
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
}

测试结果: 

remove()

删除等于val值的元素。

unique()

容器中每个连续的相等元素组中删除除第一个元素之外的所有元素。

代码演示:

void test_list10()
{
list<int> lt = { 1,2,3,4,5 };
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
lt.remove(1);//删除等于1的所有元素
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
//容器中每个连续的相等元素组中删除除第一个元素之外的所有元素。
lt.unique();
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
}

 测试结果:

sort()

对列表的元素进行排序,可以接受一个比较函数。

代码演示:

bool Com(int x, int y)
{
return x > y;//降序
}
void test_list11()
{
list<int> lt = { 1,2,3,3,8,9 };
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
lt.sort(Com);//使用Com排序方法排序,降序
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
}

 测试结果:

 

reverse()

将链表元素进行逆序。

代码演示:

void test_list12()
{
list<int> lt = { 1,2,3,3,8,9 };
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
lt.reverse();//将链表逆序
for (auto x : lt)
{
cout << x << " ";
}
cout << endl;
}

测试结果:

总结

本篇博客就结束啦,谢谢大家的观看,如果公主少年们有好的建议可以留言喔,谢谢大家啦!

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