目录

前言

1. list的基本使用

1.1 list构造函数

1.2 list迭代器

 1.3 list capacity

1.4 list元素访问

 1.5 list 修改操作

insert

erase

 swap

 resize

 clear

2. list失效迭代器问题

3. list使用算法库函数问题

 总结

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前言

        list（链表）在C++中非常重要的容器，它本质是一个带头双向循环链表。本文的主要内容是介绍list的基本使用以及对list迭代器问题。

1. list的基本使用

 学习一种新的容器，首先我们需要先了解它的接口；

 在C++的STL标准库中，list是一个带头双向循环链表；

 list和vector不同，它不支持[ ]下标随机访问；

list是一个双向链表，它的元素在内存中不是连续存储的，因此并不需要像vector一样预留容量或者调整容量

1.1 list构造函数

 C++98中默认有4中构造函数：

 有四种构造方法：

• 默认无参构造

list<int> lt1;//无参构造

• n个val构造

list<int> lt2(10,0); // 10个0初始化

•  迭代器区间构造

vector<int> v{1,2,3,4,5};
list<int> lt3(v.begin(),v.end());

•  拷贝构造

list<int> lt4(10,0);
list<int> lt5(lt4);

 除此之外还有比较常用的初始值设定项列表构造；

•  initializer list构造（初始值设定项列表构造）

list<int> lt = {1, 2, 3, 4, 5};

1.2 list迭代器

 list迭代器本质并不是指针，为了方便理解，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；

 这4个迭代器接口大家都很熟悉，但需要注意的是list中它们的指向；

•  list迭代器遍历

list<int> lt = { 1, 2, 3, 4, 5 };
list<int>::iterator it = lt.begin();
while (lt.end() != it)
{
	cout << *it << ' ';
	it++;
}

•  范围for遍历

for (auto e : lt)
{
	cout << e << ' ';
}

范围for循环确实是本质上是迭代器遍历，在执行时会被替换成迭代器；

注意：

         在使用list迭代器时，我们往往使用的是it!=l.end(),而不是it<l.end()，因为list空间并不连续,每个节点的地址都不同（无法确认大小关系），在string和vector中,空间是连续的，可以使用；

 1.3 list capacity

 

 使用操作较为简单，使用list对象即可调用：

lt.empty();
lt.size();

1.4 list元素访问

 

 使用操作较为简单，使用list对象即可调用：

lt.front();
lt.back();

 1.5 list 修改操作

这里我们可以参考cplusplus上边的接口；

 这里我就介绍一些比较常用的，其他的接口使用可以去查阅；

头插、头删、尾插、尾删我就不再详细介绍；注意这些操作只能插入删除一个元素！

assign接口功能是新元素替换列表中的内容，它的功能我们完全可以使用list的构造函数替代，这里不再详细介绍；

insert

 

•  使用单个值插入

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = mylist.begin();
it++; // 将迭代器it移动到第二个位置
mylist.insert(it, 10); // 在it位置插入值为10的元素

• 使用相同值填充插入

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = mylist.begin();
it++; // 将迭代器it移动到第二个位置
mylist.insert(it, 3, 10); // 在it位置插入3个值为10的元素

• 迭代器区间插入

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = mylist.begin();
it++; // 将迭代器it移动到第二个位置
vector<int> vec = {7, 8, 9};
mylist.insert(it, vec.begin(), vec.end()); // 在it位置插入vector中的元素

erase

 

•  删除单个元素

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = mylist.begin();
it++; // 将迭代器it移动到第二个位置
mylist.erase(it); // 删除it位置的元素

• 删除范围内的元素：

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it1 = mylist.begin();
auto it2 = mylist.begin();
advance(it1, 1); // 将迭代器it1移动到第二个位置
advance(it2, 3); // 将迭代器it2移动到第四个位置
mylist.erase(it1, it2); // 删除从it1到it2范围内的元素

 注意list迭代器不支持使用+或-的操作来进行移动；所以这里使用advance函数来移动迭代器；

 swap

swap函数交换两个list的内容：

list<int> list1 = {1, 2, 3};
list<int> list2 = {4, 5, 6};
list1.swap(list2); // 交换list1和list2的内容

 resize

 resize函数调整list的大小：

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
mylist.resize(3); // 将mylist的大小调整为3，删除多余的元素
mylist.resize(5, 100); // 将mylist的大小调整为5，多出的元素用100填充

 list没有reserve接口

 clear

clear函数清空list的内容：

list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
mylist.clear(); // 清空mylist的内容，mylist现在为空

2. list失效迭代器问题

         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，list的底层结构为带头结点的双向循环链表，在list中进行插入时是不会导致list的迭代
器失效；

list迭代器失效只会在erase删除操作时发生；

删除节点后，节点的数据就会被释放，再使用迭代器访问这个节点，此时节点已经失效；

前边我们也提到过，可以通过返回值的方法来避免迭代器的非法访问；

 节点被删除后，自动返回下一个位置的迭代器；

3. list使用算法库函数问题

 如果要对链表进行排序呢？

其实list自己封装的有sort接口，list链表的sort函数使用的是归并排序算法；那它为什么不用算法库里的sort；

原因很简单，其实就是迭代器不兼容；

 算法库里的sort它的参数是RandomAccessIterator，也就是随机访问迭代器；

这里就要补充一点知识，从不同容器的迭代器出发，容器不同迭代器实现也不同，那么迭代器的特性也不同；

根据迭代器的特性大致可以先分为三类： 

• 单向迭代器（Forward Iterator） 
• 双向迭代器（Bidirectional Iterator）
• 随机访问迭代器（Random Access Iterator）

 单向迭代器： 迭代器仅++操作，单链表

 双向迭代器：迭代器支持++、--操作，双向链表

 随机访问迭代器：迭代器支持++/--/+/-操作，vector、string

 怎么分辨是否可以使用算法接口？

单向迭代支持++操作，满足所有迭代器的操作，三种类型的迭代器类型接口函数都可以使用；

 双向迭代器支持++/--操作，满足随机访问迭代器的操作，那它就可以使用参数类型为双向迭代器类型的接口函数，参数类型为随机访问迭代器类型的接口；

它就有向上兼容的特性；

 总结：

• 单向迭代器可以使用三种迭代器类型的接口；
• 双向迭代器可以使用：双向迭代器、随机迭代器类型的接口；
• 随机迭代器仅可以使用随机迭代器类型的接口；

 虽然list自己实现的有sort接口，但还是不建议使用，它的效率非常的低；

它甚至还没有这样操作的速度快：

将list数据拷贝到vector中排序，然后将排序好的数据拷贝回list；

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 总结

         本文主要介绍的是list的一些基本使用，以及list迭代器问题和list使用算法库函数的问题。list的接口函数不多，但是在使用算法库函数时需要注意迭代器的类型；以上便是本期的全部内容，希望对你有所帮助，感谢阅读！