目录
1. list 介绍和简单使用
1.1 list介绍
1.2 list简单接口函数
1.3 push_back 和遍历
1.4 list常规接口函数使用
2. list 的其它接口函数
2.1 splice 接合
2.2 remove 删完一个值
2.3 sort和reverse
本章完。
list是个双向带头循环链表。
带头双向循环链表我们在数据结构与算法专栏中有过详细的讲解,并且还带大家实现过:
数据结构与算法⑦(第二章收尾)带头双向循环链表的实现_GR C的博客-CSDN博客
我们知道,带头双向循环链表是非常合适任意位置的插入和删除的,时间复杂度都是O(1).
list 在实际的运用中用的没有 vector 多,包括大家在刷题的时候 list 也出现的很少,
因为 list 不支持随机访问,有很多数据堆在那里你可能还需要排序一下,list 要排序,
效率就慢一点,所以用 vector 的情况较多。
但 list 在一些场景也需用到,比如需要频繁的插入和删除,特别是需要在头尾部插入和删除。
1. list 介绍和简单使用
1.1 list介绍
像前面一样查查文档:https://cplusplus.com/reference/list/list/?kw=list
① list 是一个顺序容器:
是允许你在任意位置进行 插入删除的顺序容器,并提供双向迭代器。
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结点中,在结点中通过两个指针指向其前后元素。
③ list 与 forward_list 非常相似:
它们很相似,最大的不同 forward_list 是单链表,只能向前迭代(也让其因此更简单高效)。
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。
list 和 forward_list 最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问。举个例子:
如果要访问 list 中的第 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。不仅如此,list 还需要一些额外的空间,
以保存每个结点的 "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)
1.2 list简单接口函数
看看构造:
和vector差不多,看看其它接口函数:
看不懂英文又不想查的朋友看这里:
还是和vector差不多,还有一些特有的接口没截,等下着重讲讲。简单用下上面吧:
1.3 push_back 和遍历
首先思考一个问题:我们还能用 "下标 + 方框号" 的方式遍历吗?
不行的,因为 list 是链表,是通过指针连接的, 所以 list 不支持随机访问!
而 string 和 vector 可以,是因为它底层的结构是连续的数组,它的物理结构是连续的。
void Test_push_back()
{
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 it = lt.begin();// 迭代器遍历1到5
while (it != lt.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
for (auto& e : lt)// 范围for 把1到5乘2
{
e *= 2;
cout << e << " ";
}
cout << endl;
list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();//反向迭代器倒着遍历
while (rit != lt.rend())
{
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl;
}
1.4 list常规接口函数使用
void Test_other()
{
list<int> lt;
lt.push_front(10);//头插四个
lt.push_front(20);
lt.push_front(30);
lt.push_front(40);
list<int>::iterator it = find(lt.begin(), lt.end(), 20);//在20前面插入50
if (it != lt.end())
{
lt.insert(it, 50);
}
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << "size = " << lt.size() << endl;
lt.pop_back();//尾删
lt.pop_front();//头删
it = find(lt.begin(), lt.end(), 20);//删除20
if (it != lt.end())
{
lt.erase(it);
}
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << "size = " << lt.size() << endl;
}
2. list 的其它接口函数
因为list的存储不是连续的,库里的一些函数用不了(比如sort和reverse),
所以list提供了一些接口函数:
2.1 splice 接合
简单来说就是把一个链表转移到另一个链表里去:
void Test_splice()
{
list<int> lt1;
lt1.push_back(1);
lt1.push_back(2);
lt1.push_back(3);
lt1.push_back(4);
lt1.push_back(5);
list<int> lt2;
lt2.push_back(10);
lt2.push_back(20);
lt2.push_back(30);
lt2.push_back(40);
lt2.push_back(50);
lt1.splice(lt1.end(), lt2);//把lt2接合到lt1后面
for (const auto& e : lt1)// 范围for遍历
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
2.2 remove 删完一个值
remove 只需要给一个元素的值,它就可以自己找自己删!
erase 还需要搞个搞个迭代器,然后还要 if 判断一下,但 remove 就不一样了:
void Test_remove()
{
list<int> lt;
lt.push_back(10);
lt.push_back(20);
lt.push_back(30);
lt.push_back(40);
lt.push_back(10);
lt.push_back(20);
lt.push_back(30);
lt.push_back(40);
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 如果存在元素,删完
lt.remove(10);
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 如果待删元素不存在,则无事发生
lt.remove(50);
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
2.3 sort和reverse
unique是去重,但是再后面点学的set天生带去重,所以其它接口后面有机会再讲行了。
前面说到:因为list的存储不是连续的,库里的一些函数用不了(比如sort和reverse)。
但是list提供的作用和其差不多,值得注意的是库里的sort底层是快排,快排,链表是用不了的,
那list用上面排序呢?冒泡等是可以的,就是效率太低,这时归并排序就派上用场了,
而且不会多开空间。但是排序大量数据时list的排序就比快排慢了,甚至你拷贝list的数据到vector
用库里的快排,排完再拷回list的时间还要比list自己排得快,但是数据量小的话也差不多:
void Test_sort_reverse()
{
list<int> lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(20);
lt.push_back(2);
lt.push_back(40);
lt.push_back(5);
lt.push_back(10);
lt.push_back(30);
lt.push_back(4);
lt.push_back(4);
lt.push_back(50);
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
lt.sort();
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
lt.reverse();// 懂我意思把
for (const auto& e : lt)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
本章完。
list没有很好的OJ题,且一些选择题打算放在下一篇了,模拟实现之后再写好一点。