STL-list 容器,又称双向链表容器,即该容器的底层是以双向链表的形式实现的。这意味着,list 容器中的元素可以分散存储在内存空间里,而不是必须存储在一整块连续的内存空间中。
链表的优点:可以对任意位置进行快速插入和删除
缺点:遍历速度没有数组快,占用空间比数组大
list容器的迭代器(双向迭代器)
List容器不能像vector一样以普通指针作为迭代器,因为其节点不能保证在同一块连续的内存空间上。List迭代器必须有能力指向list的节点,并有能力进行正确的递增、递减、取值、成员存取操作。
所谓”list正确的递增,递减、取值、成员取用”是指,递增时指向下一个节点,递减时指向上一个节点,取值时取的是节点的数据值,成员取用时取的是节点的成员。
由于list是一个双向链表,迭代器必须能够具备前移、后移的能力,所以list容器提供的是Bidirectional Iterators. List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效。这在vector是不成立的,因为vector的插入操作可能造成记忆体重新配置,导致原有的迭代器全部失效,甚至List元素的删除,也只有被删除的那个元素的迭代器失效,其他迭代器不受任何影响。
需要注意的是:list容器不仅是一个双向链表,而且还是一个循环的双向链表。
目录
list构造函数
list 赋值和交换
list 大小操作
list 插入和删除
list 数据存取
list 反转和排序
总结:
list构造函数
list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。
示例:
#include<iostream>
using namespace std;
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
list<int>L2(L1.begin(), L1.end());
printList(L2);
list<int>L3(L2);
printList(L3);
list<int>L4(10, 1000);
printList(L4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
运行结果:
list 赋值和交换
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。
主要代码示例:
//赋值和交换
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(1);
L1.push_back(2);
L1.push_back(3);
L1.push_back(4);
printList(L1);
//赋值
list<int>L2;
L2 = L1;
printList(L2);
list<int>L3;
L3.assign(L2.begin(), L2.end());
printList(L3);
list<int>L4;
L4.assign(10, 10);
printList(L4);
}
//交换
void test02()
{
list<int>L1;
L1.push_back(1);
L1.push_back(2);
L1.push_back(3);
L1.push_back(4);
list<int>L2;
L2.assign(10, 100);
cout << "交换前: " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
cout << endl;
L1.swap(L2);
cout << "交换后: " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
}
运行结果:
list 大小操作
size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
示例主要代码:
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
if (L1.empty())
{
cout << "L1为空" << endl;
}
else
{
cout << "L1不为空" << endl;
cout << "L1的大小为: " << L1.size() << endl;
}
//重新指定大小
L1.resize(10);
printList(L1);
L1.resize(2);
printList(L1);
}
运行结果:
list 插入和删除
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。
示例主要代码:
void test01()
{
list<int> L;
//尾插
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
//头插
L.push_front(100);
L.push_front(200);
L.push_front(300);
printList(L);
//尾删
L.pop_back();
printList(L);
//头删
L.pop_front();
printList(L);
//插入
list<int>::iterator it = L.begin();
L.insert(++it, 1000);
printList(L);
//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);
//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);
L.remove(10000);
printList(L);
//清空
L.clear();
printList(L);
}
运行结果:
list 数据存取
front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素。
示例主要代码:
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
cout << "第一个元素为: " << L1.front() << endl;
cout << "最后一个元素为: " << L1.back() << endl;
}
运行结果:
list 反转和排序
reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序
示例主要代码:
void test01()
{
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(3);
L.push_back(5);
printList(L);
//反转容器的元素
L.reverse();
printList(L);
//排序
L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
printList(L);
L.sort(myCompare); //指定规则,从大到小
printList(L);
}
运行结果:
总结:
1.list 是 STL 中的一个序列容器,实现的是双向链表,每个元素都有两个指针,分别指向元素的前驱和后继。
2.list 不需要指定内存大小,因为他存储在不连续的内存空间中,并由指针将他们连接在一起。
3.由于链表的特点,不能进行内部的随机访问,无法通过位置来访问元素,即不支持[ ] 操作符和vector.at() 操作,必须逐个遍历,可以通过开始元素或者最后一个元素遍历,它的查找要在O(n)的时间才能完成。但它允许序列快速在任意位置进行插入和删除操作作,包括在两边的pop()和push()操作。