9.STL中list的常见操作（图文并茂）

news2024/11/16 13:35:14

1.list的介绍及使用

1.1.list的构造

1.2 list iterator的使用

1.3. list capacity

1.4.list modifiers

1.5.list的迭代器失效

1.list的介绍及使用

list介绍，可以通过以下图直观的感受到 vector 和 list 的区别

Vector 插入代价高，但便于排序

List 不连续，不能加，但插入的代价特别低

如果需要频繁随机访问元素或在尾部进行插入和删除操作，可以选择Vector；

如果需要频繁在任意位置进行插入和删除操作，可以选择List

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。

1.1.list的构造

代码：

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void test1()
{
	list<int> l1;
	list<int> l2(4, 100);
	list<int> l3(l2.begin(), l2.end());
	list<int> l4(l3);

	//以数组迭代器构造l5
	int arr[] = { 116,2,77,29 };
	list<int> l5(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));

	//列表格式初始化
	list<int> l6{ 1,2,3,4,5 };

	//迭代器方法打印
	auto it = l5.begin();//begin()不要忘记括号了
	while (it != l5.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	//语法糖
	for (auto e : l3)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
}
int main()
{
	test1();
	cin.get();
	return 0;
}

1.2 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。

代码：

void test2()
{
	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;
}

【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

1.3. list capacity

list element access

1.4.list modifiers

ps: vector就没有头插和头删

void test3()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3 };
	list<int> L(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));
	print(L);
	//尾插4，头插0
	//删除尾部和头部节点
	L.push_back(4);
	L.push_front(0);
	print(L);
	L.pop_back();
	L.pop_front();
	print(L);

	//insert/erase
	//获取链表中的第二个元素
	auto pos = ++L.begin();
	//pos前插入4
	L.insert(pos, 4);
	//pos前插入5个元素为5的数值
	L.insert(pos, 5, 3);
	print(L);
	//在pos前插入v.begin、v.end之间的元素
	vector<int> v{ 7, 8, 9 };
	L.insert(pos, v.begin(), v.end());
	print(L);
	//删除pos上的元素
	L.erase(pos);
	print(L);
	//删除list中的所有元素
	L.clear();
	print(L);
}

注意：

pos 是指向最初的第二个节点的位置的迭代器。当调用 L.erase(pos); 时，实际上是删除了 pos 所指向的节点，而不是删除 pos 这个迭代器本身。

1.5.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 };
	list<int> l(array, array + sizeof(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 test4()
{
	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);
		//it要++指向下一个
	}
}
int main()
{
	//test1();
	//test2();
	//test3();
	test4();
	cin.get();
	return 0;
}

2. list与vector的对比

vector与list都是STL中非常重要的序列式容器，由于两个容器的底层结构不同，导致其特性以及应用场景不同，其主要不同如下：