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list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除的序列式容器#xff0c;并且该容器可以前后双向迭… STL详解 —— list的介绍及使用 list的介绍list的介绍使用list的构造list iterator的使用list capacitylist element accesslist modifiers 示例list的迭代器失效 list的介绍
list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除的序列式容器并且该容器可以前后双向迭代。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。list与forward_list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。与其他的序列式容器相比(arrayvectordeque)list通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率 更好。与其他序列式容器相比list和forward_list最大的缺陷是不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)
list的介绍使用
list的构造
默认构造函数创建一个空的list容器。 listint v;填充构造函数创建一个具有特定大小的list可以指定元素的初始值。 list(size_type n,const value_type val value_type())拷贝构造函数 通过复制另一个list来创建一个新的list。 list (const list x)范围构造函数通过复制另一个容器或数组的元素范围来创建list。 list (Inputlterator first, Inputlterator last)//用[firstlast)区间中的元素构造list示例 listint l1; // 构造空的l1listint l2(4, 100); // l2中放4个值为100的元素listint l3(l2.begin(), l2.end()); // 用l2的[begin(), end()左闭右开的区间构造l3listint l4(l3); // 用l3拷贝构造l4// 以数组为迭代器区间构造l5int array[] { 16,2,77,29 };listint l5(array, array sizeof(array) / sizeof(int));// 列表格式初始化C11listint l6{ 1,2,3,4,5 };list iterator的使用
此处大家可暂时将迭代器理解成一个指针该指针指向list中的某个节点。
begin()
iterator begin();const_iterator begin() const;end()
iterator end();const_iterator end() const;rbegin()
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;rend()
reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;示例 // 用迭代器方式打印l1中的元素listint::iterator it l1.begin();while (it ! l1.end()){cout *it ;it;} cout endl;// C11范围for的方式遍历for (auto e : l1)cout e ;cout endl;list capacity
empty() 检测list是否为空是返回true否则返回false
bool empty() const;size() 返回list中有效节点的个数
size_type size() const;示例
listint lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);for (auto e : lt){cout e ;}cout endl;cout lt.size lt.size() endl; list element access
front() 返回list的第一个节点中值的引用
T front();back() 返回list的最后一个节点中值的引l用
const T front() const;示例
listint lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);for (auto e : lt){cout e ;}cout endl;lt.front(); //给lt的第一个元素1lt.back(); //给lt的最后一个元素1for (auto e : lt){cout e ;}cout endl;cout lt.size lt.size() endl;list modifiers
push_front() 在list首元素前插入值为val的元素 void push_front (const value_type val); pop front() 删除list中第一个元素
void pop_front();push back() 在list尾部插入值为val的元素
void push_back (const value_type val);pop back() 删除list中最后一个元素
void pop_back();insert() 在listposition位置中插入值为val的元素
single element (1): iterator insert (iterator position, const value_type val);fill (2) :void insert (iterator position, size_type n, const value_type val);range (3) :template class InputIterator void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
erase() 删除listposition位置的元素
iterator erase (iterator position);iterator erase (iterator first, iterator last);swap() 交换两个list中的元素
void swap (list x);clear() 清空list中的有效元素
示例
void clear();#include iostream
#include listusing namespace std;int main() {// 创建一个空的 listlistint mylist;// push_front 在 list 首元素前插入值为 val 的元素mylist.push_front(10);mylist.push_front(20);mylist.push_front(30);// 输出 list 中的元素cout List after push_front:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// pop_front 删除 list 中的第一个元素mylist.pop_front();// 输出 list 中的元素cout List after pop_front:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// push_back 在 list 尾部插入值为 val 的元素mylist.push_back(40);mylist.push_back(50);// 输出 list 中的元素cout List after push_back:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// pop_back 删除 list 中的最后一个元素mylist.pop_back();// 输出 list 中的元素cout List after pop_back:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// insert 在 list 中的 position 位置插入值为 val 的元素listint::iterator it mylist.begin();advance(it, 1); // 将迭代器移动到第二个位置mylist.insert(it, 35);// 输出 list 中的元素cout List after insert:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// erase 删除 list 中的 position 位置的元素it mylist.begin();advance(it, 2); // 将迭代器移动到第三个位置mylist.erase(it);// 输出 list 中的元素cout List after erase:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// 创建另一个 listlistint another_list { 100, 200, 300 };// swap 交换两个 list 中的元素mylist.swap(another_list);// 输出交换后的 mylistcout mylist after swap:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;// 输出交换后的 another_listcout another_list after swap:;for (int x : another_list) {cout x;}cout endl;// clear 清空 list 中的有效元素mylist.clear();// 输出清空后的 mylistcout mylist after clear:;for (int x : mylist) {cout x;}cout endl;return 0;
} list的迭代器失效
前面说过此处大家可将迭代器暂时理解成类似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。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表因此在list中进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 };listint l(array, arraysizeof(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 };listint l(array, array sizeof(array) / sizeof(array[0]));auto it l.begin();while (it ! l.end()){l.erase(it);}
}
