C++语言·list链表

news2024/11/17 15:53:31

其实现在在讲这些容器的时候，我们的重点已经不是它的接口都有什么，功能都是什么了，这些内容官网上都能查到，而且容器和容器之间接口的不同处很少，我在讲解的话也只是把官网上的东西截图下来复述一下。现在的重点其实都是容器的下半节，也就是容器的实现。

list容器是一个带头双向循环链表

1. 构造析构赋值重载

1.1 构造

官网资料：list::list - C++ Reference

C++98中的构造还是老几样，不用传参的默认构造，用n个val构造，用某段迭代区间构造，拷贝构造，不过C++11中的initializer_list构造我们也可以使用

1.2 析构

官网资料：list::~list - C++ Reference

1.3 赋值重载

官网资料：list::operator= - C++ Reference

C++98中只提供一种赋值方案，但是C++11标准中还可以用initializer_list赋值

2. 迭代器

begin和end没啥好说的，前面有r说明是reverse迭代器，也就是倒着的迭代器，前面载有c就是const迭代器const_iterator，不过这些我们都不常用，主要还是用begin和end

因为list是带头双向循环链表，因此它的迭代器于之前string或vector的随机迭代器不同，list的迭代器是双向迭代器

3.容量操作

之前提到过max_size返回容器目前的最大容量，不过这是一个相当鸡肋的功能

4. 访问容器内容

访问容器内容还是提供了front、back两个成员函数，但是并没有提供operator[ ]了，这是因为链表的数据不是像顺序表那样的数组模式，无法 [ ] 随机访问某个元素，如果硬要写重载也行，但是效率低下，就是每次访问都遍历一下链表。

也就是说，在链表中我们访问元素的方式完全变成了迭代器访问

5. 内容更改操作

assign重新赋值，不过这个成成员函数需要的参数和构造很像

push_front pop_front push_back pop_back，头插头删，尾插尾删，这些我们都很熟悉了

insert随机位置插入，erase随机位置删除

swap交换两个链表，resize reverse调整链表大小，clear清空链表

6. 更多特殊操作

6.1 splice 转移链表节点

官网资料：list::splice - C++ Reference

这个成员函数的功能就是将另一个链表 x 中的节点拿过来拼接进这个节点中。

通过参数很简单可以看出，可以选择拼接一整条链表，或者链表中的某个节点，或者链表中用迭代器化出来的某段。

6.2 remove 删除存储某元素的节点

官网资料：list::remove - C++ Reference

和另一个有关删除的成员函数erase不同，erase是通过迭代器指定删除某些位置。而remove通过节点中存储的数据判断是否删除该节点

6.3 unique 相邻相同元素只保留一个

官网资料：list::unique - C++ Reference

unique是将相邻的相同元素只保留第一个，我们暂时只用它的第一种重载。所以说当我们想让一个链表中的每种元素只出现一次，就要先给这个链表排序，然后再用unique，排序是为了让相同的元素聚集到一起，否则删不干净。

左边是链表没排序就unique，这样会保留下每组相同数据中的第一个数据。右边是链表sort之后再unique的效果，排序后相同的元素就都聚到一起了，那再删出来的效果就是每种数据都留下一个了。

6.4 sort 排序

官网资料：list::sort - C++ Reference

库函数中的sort要求传过去的迭代器必须是像vector或string那样的随机迭代器，而list的迭代器是双向迭代器，这种迭代器是不支持减法的，因此list不能使用标准库中的sort函数，因此list有特别供给自己使用的sort，也是默认排升序的效果，如果我们传一个greater<T>仿函数，就可以排降序。

但是链表排序的时间消耗比较大，如果将链表中的数据用迭代区间拷贝构造法弄到顺序表中再排序，排序所需时间是比直接在链表中排序少3倍。