【C++初阶】第十一站：list的介绍及使用

news2024/12/27 11:17:29

目录

list的介绍及使用

1.list的含义

2.list的介绍

3.list的使用

1.list的构造

2.list iterator的使用

3.list capacity

4.list element access

5 list modifiers

尾插尾删 和 头插头删

insert 和 erase

resize swap clear

6.list sort and reverse

7.list copy vector copy list

8.splice

9 list的迭代器失效

前言：

🎯个人博客：Dream_Chaser

🎈博客专栏：C++

📚本篇内容：list的介绍及使用

list的介绍及使用

1.list的含义

        列表是序列容器，允许在序列内的任何位置进行常量时间的插入和删除操作，以及两个方向的迭代。

容器的分类：

2.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：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）

3.list的使用

list中的接口比较多，此处类似，只需要掌握如何正确的使用，然后再去深入研究背后的原理，已达到可扩展的能力。以下为list中一些常见的重要接口

1.list的构造

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 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 

void TestList1()
{
    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 };

    // 用迭代器方式打印l5中的元素
    list<int>::iterator it = l5.begin();
    while (it != l5.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;

    // C++11范围for的方式遍历
    for (auto& e : l5)
        cout << e << " ";

    cout << endl;
}

2.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。

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的
reverse_iterator, 即 begin 位置

【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

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;
}

3.list capacity 

#include <iostream>
#include <list>

int main() {
    // 创建一个std::list并添加几个元素
    std::list<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 使用size()方法打印列表中的元素数量
    std::cout << "The list contains " << numbers.size() << " elements." << std::endl;

    // 使用empty()方法检查列表是否为空，并打印结果
    if (numbers.empty()) {
        std::cout << "The list is empty." << std::endl;
    }
    else {
        std::cout << "The list is not empty." << std::endl;
    }

    // 移除所有元素后，再次使用empty()检查
    numbers.clear();
    if (numbers.empty()) {
        std::cout << "After clearing, the list is now empty." << std::endl;
    }

    return 0;
}

4.list element access

函数声明
接口说明
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

5 list modifiers

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
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
交换两个 list 中的元素
clear
清空 list 中的有效元素
尾插尾删 和 头插头删

/ 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;
}

//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 和 erase

// 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);
}

resize swap clear

void TestList5()
{
    // 用数组来构造list
    int array1[] = { 1, 2, 3 };
    list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
    PrintList(l1);

    // 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;
}

6.list sort and reverse

void test_list2()
{
	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;
	
	lt.reverse();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	//sort(lt.begin(), lt.end());//为什么这个不能用呢？那是因为，list是双向迭代器
	//而标准库里面的sort支持随机迭代器，要用list自己的sort函数 lt.sort

	//升序 < less
	lt.sort();
	//降序 > greater();
	//greater<int> gt;
	//lt.sort(gt);

	//匿名对象的排序，降序
	lt.sort(greater<int>());
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

7.list copy vector copy list

     代码测这种性能要把它换成 Release，debug的优化没有全开的，导致递归和循环，次数比较多，差异是比较大的，但是Release的差距不大。

void test_op()
{ 
	// 初始化随机数生成器，使用当前时间作为种子
	srand(time(0));
	// 定义常量N，表示要生成的随机数个数
	const int N = 1000000;

	//创建两个空的list容器
	list<int> lt1;
	list<int> lt2;
	// 循环N次，生成随机数并将其添加到两个list中
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		auto e = rand(); // 生成一个随机数
		lt1.push_back(e); // 将随机数添加到lt1的末尾
		lt2.push_back(e); // 将相同的随机数添加到lt2的末尾
	}

	// 记录开始时间，单位为clock ticks（时钟滴答）
	int begin1 = clock();//返回程序所消耗的处理器时间。
	
	// 创建一个vector，使用lt2的begin和end迭代器初始化，复制lt2的内容
	vector<int> v(lt2.begin(), lt2.end());
	
	// 对vector v 进行排序，使用的是全局的std::sort函数，vector支持随机访问迭代器
	sort(v.begin(),v.end());

	// 将排序后的vector v的内容重新赋值给lt2，替换lt2当前的内容。
	lt2.assign(v.begin(),v.end());
	int end1 = clock(); // 记录结束时间

	int begin2 = clock(); // 记录另一个操作的开始时间
	lt1.sort(); // 直接对lt1进行排序，使用list容器自带的sort成员函数
	int end2 = clock(); // 记录结束时间

	// 输出两次排序操作所花费的时间（单位为clock ticks）
	printf("list copy vector sort copy list sort:%d\n",end1 - begin1);
	printf("list sort:%d\n",end2 - begin2);
}

8.unique and remove

void test_list4()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(3);

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	lt.sort();
	lt.unique();//去掉重复的
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	//lt.remove(30);//删除不存在的，不会报错
	lt.remove(3);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

8.splice

将元素从x转移到容器中，并将它们插入位置。

void test_list5()
{
	list<int> mylist1, mylist2;
	list<int>::iterator it;

	for (int i = 1; i <= 4; ++i)
	{
		mylist1.push_back(i);//mylist1: 1 2 3 4
	}

	for (int i = 1; i <= 3; i++)
	{
		mylist2.push_back(i*10);//mylist2:10 20 30
	}

	it = mylist1.begin();
	++it;   //指向mylist1里面的2元素
	
	for (auto e : mylist1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	for (auto e : mylist2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//mylist1.splice(it,mylist2);//mylist1:1 10 20 30 2 3 4
							     //mylist2(empty)
	                            //"it" still points to 2 (the 5th element)
	
	//mylist1.splice(it, mylist2, ++mylist2.begin());//mylist:1 20 2 3 4
	//mylist1: 1 20 30 2 3 4

	mylist1.splice(it, mylist2, ++mylist2.begin(), mylist2.end());//mylist1:1 20 30 2 3 4 

	for (auto e : mylist1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	for (auto e : mylist2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

9 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。

pos这个位置使用完毕就失效了： 

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);
    }
}

🔧本文修改次数：0

🧭更新时间：2024年 5 月 14 日 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1673020.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

数字化转型：超越信息化，构建数字化营销体系！

数字化转型：超越信息化，构建数字化营销体系！

在数字化的浪潮中&#xff0c;企业仅仅做好信息化数字能力基础已远远不够&#xff01;那么&#xff0c;还需要什么呢&#xff1f;没错&#xff0c;就是在数字化经营思维的指导下&#xff0c;建立起数字化营销体系和执行方案&#xff01;这是企业在数字时代中立于不败之地的关键…
阅读更多...
在cmd中，如何使用cd进入指定文件目录

在cmd中，如何使用cd进入指定文件目录

在cmd中&#xff0c;如何使用cd进入指定文件目录 1.要进入的磁盘与当前磁盘一致 例如: cd C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application 2.进入到其他磁盘&#xff0c; 例如 cd /d D:\JAVA\codes\01\1.4 或者下面的方式&#xff08;直接输入磁盘F&#xff1a;和文件名…
阅读更多...
11.php-fpm模板(监控页面取值)

11.php-fpm模板(监控页面取值)

php-fpm模板(监控页面取值) 开启监控页面配置 #修改php配置文件 vim /etc/php-fpm.d/www.conf pm.status_path /php_status#修改nginx配置文件,添加到nginx配置文件中 vim /etc/nginx/conf.d/default.conflocation /php_status {root html;fastcgi_pass 127.0.…
阅读更多...
使用单片机的IO引脚直接驱动段码屏

使用单片机的IO引脚直接驱动段码屏

使用单片机的IO引脚直接驱动段码屏,目的是为了降低成本。这种古老的应用,在低功耗产品中比较多见。 如:水表&#xff0c;燃气表等需要电池供电的产品。 下面纯属个人理解&#xff0c;未经测试。 1/3Duty表示LCD共有3个COM引脚,分别占显示周期的1/3 1/2BIAS表示电压0和VCC 1、…
阅读更多...
想半天憋不出几个字？试试AI扩写

想半天憋不出几个字？试试AI扩写

大家在写文章时是否也经常这样&#xff1f;想了半天&#xff0c;结果只能写出几个字&#xff0c;但是要求往往又是几百多个字&#xff0c;那么有没有啥工具可以帮我们在原文的基础上扩写一下文章字数&#xff0c;让我们达到字数要求呢&#xff1f; 下面给大家介绍一下如何扩写文…
阅读更多...
Rpcx （二）：传输

Rpcx （二）：传输

一、Transport 传输 rpcx 可以通过 TCP、HTTP、UnixDomain、QUIC和KCP通信。你也可以使用http客户端通过网关或者http调用来访问rpcx服务。 TCP 这是最常用的通信方式。高性能易上手。可以使用TLS加密TCP流量。 Example: 101basic 服务端使用 tcp 做为网络名并且在注册中心…
阅读更多...
什么是Data Lakehouse Architecture（DLA）？企业为何要创建DLA

什么是Data Lakehouse Architecture（DLA）？企业为何要创建DLA

公司捕获和存储的数据比以往任何时候都多&#xff0c;因为它们依赖数据来做出关键的业务决策、改进服务或产品&#xff0c;或为最终用户&#xff08;客户&#xff09;提供更好的服务。了解各种大数据存储技术对于为商业智能&#xff08;BI&#xff09;、数据分析和机器学习&…
阅读更多...
山西教育杂志山西教育杂志社山西教育编辑部2024年第4期目录

山西教育杂志山西教育杂志社山西教育编辑部2024年第4期目录

课题研究 小学语文随堂小练笔策略研究 陈立固; 3-4 儿童戏剧工作坊载体下小学语文戏剧课堂的建构 郭黎明; 5-6《山西教育》投稿&#xff1a;cn7kantougao163.com 文化生态视域下小学英语教学的传统文化融入 周慧娟; 7-8 基于“主题语境”的初中英语课堂教学研究…
阅读更多...
PCIe总线-PCIe简介

PCIe总线-PCIe简介

一、前言 PCIe总线是由PCI/PCI-X发展而来&#xff0c;但是两者之间有很大的不同。PCI/PCI-X采用的是并行总线&#xff0c;最大支持的频率为PCI-X2.0 的133MHz&#xff0c;传输速率最大仅为4262MB/s。同时使用并行总线&#xff0c;在PCB上也会造成布线资源紧张&#xff0c;线与…
阅读更多...
MyBatis——动态 SQL

MyBatis——动态 SQL

一、if 标签 <mapper namespace"com.powernode.mybatis.mapper.CarMapper"><select id"selectByMultiCondition" resultType"car">select * from t_car where<if test"brand ! null and brand ! ">brand like #{br…
阅读更多...
ARM架构安全特性之标准安全 API

ARM架构安全特性之标准安全 API

安全之安全(security)博客目录导读 目录 一、机密计算软件 二、Arm机密计算固件架构 三、认证校验 四、Veraison项目 五、独立于语言的安全API 六、平台抽象安全项目&#xff08;Platform AbstRaction for SECurity project&#xff09; 七、可移植平台安全API 八、…
阅读更多...
(undone) 什么是马尔可夫链？Markov Chain

(undone) 什么是马尔可夫链？Markov Chain

参考视频1&#xff1a;https://www.bilibili.com/video/BV1ko4y1P7Zv/?spm_id_from333.337.search-card.all.click&vd_source7a1a0bc74158c6993c7355c5490fc600 参考视频2&#xff1a;https://www.bilibili.com/video/BV1xg4y1K7z4/?spm_id_from333.788&vd_source7a…
阅读更多...
Vue3实战笔记（19）—封装菜单组件

Vue3实战笔记（19）—封装菜单组件

文章目录 前言一、封装左侧菜单导航组件二、使用步骤三、小彩蛋总结 前言 在Vue 3中封装一个左侧导航菜单组件是一项提升项目结构清晰度和代码可复用性的关键任务。这个过程不仅涉及组件的设计与实现&#xff0c;还需考虑其灵活性、易用性以及与Vue 3新特性的紧密结合。以下是…
阅读更多...
Golang | Leetcode Golang题解之第88题合并两个有序数组

Golang | Leetcode Golang题解之第88题合并两个有序数组

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; func merge(nums1 []int, m int, nums2 []int, n int) {for p1, p2, tail : m-1, n-1, mn-1; p1 > 0 || p2 > 0; tail-- {var cur intif p1 -1 {cur nums2[p2]p2--} else if p2 -1 {cur nums1[p1]p1--} else if nums1[p1] > n…
阅读更多...
AXI Interconnect IP核用法

AXI Interconnect IP核用法

本文描述了如何使用Xilinx的Vivado Design Suite环境中的工具来定制和生成AXI Interconnect IP 核。Vivado Design Suite是一个强大的FPGA设计和开发环境&#xff0c;它允许用户定制和配置各种IP核以适应他们的特定设计需求。 以下是针对如何定制IP核的步骤的简要概述&#xf…
阅读更多...
FullCalendar日历组件集成实战（2）

FullCalendar日历组件集成实战（2）

背景 有一些应用系统或应用功能&#xff0c;如日程管理、任务管理需要使用到日历组件。虽然Element Plus也提供了日历组件&#xff0c;但功能比较简单&#xff0c;用来做数据展现勉强可用。但如果需要进行复杂的数据展示&#xff0c;以及互动操作如通过点击添加事件&#xff0…
阅读更多...
光数据传送器|光通讯传感器极速版OPT系列尺寸与安装步骤

光数据传送器|光通讯传感器极速版OPT系列尺寸与安装步骤

光数据传送器|光通讯传感器极速版OPT系列是利用可见光及不可见光作为信息载体&#xff0c;无需光纤、网线等有线介质&#xff0c;在空中直接进行信息传输的无线方式通信。驱动光源以可见光及不可见光的高速明暗变化来传输数字信号&#xff0c;以极高光频率双向发射接收光信号&a…
阅读更多...
AI与边缘设备，光子芯片，AI规划能力，自然语言驱动的AI游戏

AI与边缘设备，光子芯片，AI规划能力，自然语言驱动的AI游戏

1 Archetype AI 发布了一个创新的人工智能平台 —— Newton 这是一个专门为理解物理世界设计的基础模型。 Newton 设计用于连接实时物理数据&#xff0c;其数据源是全球数十亿传感器的输入&#xff0c;实现了对物理现实的直接解读。 利用从各种传感器&#xff08;如加速度计…
阅读更多...
Linux进程间几种通信机制

Linux进程间几种通信机制

一. 简介 经过前一篇文章的学习&#xff0c; 我们知道Linux下有两种标准&#xff1a;system V标准和 Posix标准。 System V 和 POSIX 标准是操作系统提供的接口标准&#xff0c;它们规定了操作系统应该如何实现一些基本功能&#xff0c;比如线程、进程间通信、文件处理等。 …
阅读更多...
MySQL————创建存储过程函数 有参数传递

MySQL————创建存储过程函数 有参数传递

存储过程使用大纲 有参数传递 delimiter $$ 声明一个名称为get_student_introduce CREATE PROCEDURE gei_student_introduce(in p_name VARCHAR(20)) 开始操作 BEGIN 撰写真正在操作DMLDQL都行 select introduce 简介 from student WHERE userNamep_name; end $$ delimite…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023