【c++】list详细讲解

news2024/11/24 13:21:37

> 作者简介：დ旧言~，目前大二，现在学习Java，c，c++，Python等
> 座右铭：松树千年终是朽，槿花一日自为荣。

> 目标：熟悉list库

> 毒鸡汤：你的脸上云淡风轻，谁也不知道你的牙咬得有多紧。

> 望小伙伴们点赞👍收藏✨加关注哟💕💕 

🌟前言

今天咱们学习list，咱们还是依照官网来学习：list::list - C++ Reference (cplusplus.com)

⭐主体

  1. 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。
  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_list非常相似：主要不同在于forward_list是单链表，只能单方向迭代。
  4. 与其他的序列式容器相比(array，vector，deque)，list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。
  6. list还需要一些额外的空间，以保存每个节点的相关联信息。

咱们按照下面的图来学习list：

🌙list构造

这里就和vector的接口相似，我们这里简单举例就行：

#include<list>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	// 构造int类型的空容器
	list<int> lt1;	

	// 构造含有3个2的int类型容器
	list<int> lt2(3, 2);  
	for (auto e : lt2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	// 拷贝构造lt2
	list<int> lt3(lt2); 
	for (auto e : lt3)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	string s("hello");
	
	// 利用迭代器构造
	list<char> lt4(s.begin(), s.end());  
	
	return 0;
}

运行结果：

🌙list 插入和删除数据

函数声明接口说明
push_front在list首元素前面插入元素
pop_front删除list首元素
push_back在list尾部插入元素
pop_back在list尾部删除元素
insert在list指定的pos位置插入元素
erase在list指定的pos位置删除元素

💫push_front和pop_front

举例：

int main()
{
	list<int> lt;
	// 头插数据
	lt.push_front(1);
	lt.push_front(2);
	lt.push_front(3);
	lt.push_front(4);
	lt.push_front(5);

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

	// 头删数据
	lt.pop_front();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

运行结果：

💫push_back和pop_back

举例：

int main()
{
	list<int> lt;
	// 尾插数据
	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;
	
	// 尾删数据
	lt.pop_back();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	return 0;
}

运行结果：

💫insert

使用说明：

  1. 在指定位置插入数据。
  2. 在指定位置插入n个值为val的数。
  3. 在指定位置插入一段迭代器区间（左闭右开）。

举例：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);

	list<int>::iterator pos = find(lt.begin(), lt.end(), 2);
	//在2的位置插入0
	lt.insert(pos, 0); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	pos = find(lt.begin(), lt.end(), 3);
	//在3的位置插入3个6
	lt.insert(pos, 3, 6); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	vector<int> v{ 7, 7 };
	pos = find(lt.begin(), lt.end(), 1);
	//在1的位置插入2个7
	lt.insert(pos, v.begin(), v.end()); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果：

💫erase

使用说明：

  1. 删除指定位置数据
  2. 删除指定迭代器区间中的数据。

举例：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);

	list<int>::iterator pos = find(lt.begin(), lt.end(), 2);
	// 删除2
	lt.erase(pos); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	pos = find(lt.begin(), lt.end(), 3);
	//删除3及其之后的元素
	lt.erase(pos, lt.end()); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果：

🌙list 迭代器的使用

函数声明接口说明
begin+end返回第一个元素的迭代器 + 返回最后一个元素位置的迭代器
rbegin+rend返回最后一个元素位置的迭代器 + 返回第一个元素的迭代器

说明：begin+end是正向迭代器，rbegin+rend是反向迭代器。

举例：

int main()
{
	string s("hello c++");
	list<char> lt(s.begin(), s.end());
	// 正向迭代器遍历容器
	list<char>::iterator it = lt.begin();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	// 反向迭代器遍历容器
	list<char>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
	while (rit != lt.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		rit++;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果：

🌙list 获取数据

函数声明接口说明
front返回list的第一个节点值的引用
back

返回list的最后一个解节点值的引用

举例：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);

	cout << lt.front() << endl;
	cout << lt.back() << endl;
	
	return 0;
}

运行结果：

🌙list 容量大小

函数声明接口说明
empty检测list是否为空，是返回true，反之返回false
size返回list中元素的个数

举例：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);

	cout << lt.size() << endl;
	cout << lt.empty() << endl;
}

运行结果：

🌙list 相关操作函数

💫erase

使用说明：swap用于交换两个容器的内容。

举个栗子：

int main()
{
	list<int> lt1(3, 2);
	list<int> lt2(2, 3);
	lt1.swap(lt2); //交换两个容器的内容
	return 0;
}

运行结果：

💫clear

使用说明：clear用于清空容器，清空后容器的size为0。

举个栗子：

int main()
{
	list<int> lt(5, 6);
	lt.clear();
	return 0;
}

运行结果：

💫sort

使用说明：sort可以将容器当中的数据排序（升序）。

举个栗子：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(5);

	cout << "排序前:";
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	lt.sort();
	cout << "排序后:";
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

运行结果：

💫resize

使用说明：

  1. 当所给值大于当前的size时，将size扩大到该值，扩大的数据为第二个所给值，若未给出，则默认为容器所存储类型的默认构造函数所构造出来的值。
  2. 当所给值小于当前的size时，将size缩小到该值。

举个栗子：
 

int main()
{
	list<int> lt(3, 0);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//将size扩大为5，扩大的值为4
	lt.resize(5, 1);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//将size缩小为2
	lt.resize(2); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果：

💫remove

使用说明：remove可以移除指定元素。

举个栗子：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);

	
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	// 删除容器当中值为2的元素
	lt.remove(2); 
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	return 0;
}

运行结果：

💫unique

使用说明：去除连续重复的元素（如果要去除所有重复的元素需要先排序）

举个栗子：

int main()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(2);
	
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	// 去除连续重复的元素
	lt.unique();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	lt.sort();
	lt.unique();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	return 0;
}

运行结果：

💫reverse

使用说明：可以将容器当中元素的进行逆置。

举个栗子：

int main()
{
	list<int> 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;
	
	// 逆置
	lt.reverse();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	return 0;
}

运行结果：

🌟结束语

       今天内容就到这里啦，时间过得很快，大家沉下心来好好学习，会有一定的收获的，大家多多坚持，嘻嘻，成功路上注定孤独，因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小手给博主一键三连，有你们的支持是我最大的动力💞💞💞，回见。

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