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前言

今天，博主来给大家介绍STL中的另一个容器——list的具体使用，这个容器平时使用的也非常的多，接口也挺多的，但是有的部分和之前的意思的一样的，有不一样的接口再重点讲解一下，话不多说，我们一起来看正文。

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一、什么是list

我们一起来看一下文档:

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。

我们发现底层是双向链表，倒是再模拟实现的时候难度就有所提升。大致了解list是一个什么样的容器了吧，接下来就看他的具体使用：

二、具体使用

2.1构造函数

我们要使用list必须先将list的对象创建出来，所以目前看他的构造函数：

这个几乎和vector的构造函数一模一样，来看示例：

	list<int> lt1;//默认构造
	list<int> lt2(4, 1);//构造n个大小的空间，并初始化为想要的值
	int a[] = { 1,2,3,4 };
	list<int> lt3(a,a+4);//通过其他迭代器进行构造
	list<int> lt4(lt3);//拷贝构造

2.2迭代器的使用

再list我们的迭代器的好处就体现出来了，它不像string或者vector一样可以通过下标来访问，因为这两个都是连续的空间，而list是链表一样的结构，通过下标肯定是不行了，所以我们只能使用迭代器来访问list里面的元素：

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我们的容易提供的迭代器接口都是一样的，就是为了方便一个会了，其他的都会了，降低了学习成本，但是我们再底层的实现都是千差万别的，我们先来看看使用吧：

	list<int> lt1(4, 1);
	list<int>::iterator it = lt1.begin();
	while (it != lt1.end())
	{
		(*it) = 100;
		cout << *it << " ";
		it++;
	}

既然这样，我们来简单说明一下，我们发现我们的使用和之前的是一样的，不管是解引用还是++或者结束条件的判断都是一样的，再vector或者string那一块，我们还可以想懂，因为地址是连续的一块空间，迭代器就是地址，++就是加了此类型的空间大小，跳到下一个元素的，但是再list当中就不一样了，我们的链表地址是不连续的，那么++怎么找到的下一个位置，肯定不是加类型的大小，就找到下一下位置，我们之前学过链表，想要找到下一个位置，就需要通过next指针去找，说明我们的迭代器++肯定做了运算符重载，才达到此目的，解引用等其他操作肯定都重载了，既然有重载，我们不可能把一个单独的节点弄成指针的形式，而是要将节点封装成一个迭代器，再定义一个结构体，完成其他操作的重载，就可以达到我们后面想要的操作，等到模拟实现的时候再好好解释一样

节点也不是单纯的内置类型，节点里面的成员变量是内置类型，节点是自定义类型，我们到时候使用迭代器的时候，就不能像内置类型一样，使用原始指针（int* double*）假设节点叫node，不能使用node这样的迭代器，迭代器的主要作用是访问节点里面的数据，node将节点整体的打包起来起来了取得地址，这是管理节点的方式，是list本身去管理的，不是迭代器的事，迭代器只管访问里面的数据，目前有的抽象，大家先看着理解。

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既然迭代器可以使用，那我们的范围for也就可以使用了

	list<int> lt1(4, 1);
	list<int>::iterator it = lt1.begin();
	for (auto& e : lt1)
	{
		e += 10;
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

迭代器到时候再sort那块再讲一点细节，模拟实现是重点，我们来看下一个操作

2.3容量的函数

我们发现对于容量的操作据这么两个，相比较前面的vector和string，少了reserve，因为此结构是链表，不存在扩容的情况，而resize是放在修改那一块，不算改变容量，所以只有这上面两个接口：

	list<int> lt1(4, 1);
	cout << lt1.size() << endl;
	cout << lt1.empty() << endl;

2.4修改函数

（1）头插头删和尾插尾删
我们看到头插头删，尾插尾删，在vector中，我们只有尾插尾删，因为头插头删对于vector来说消耗太大，需要把所有数据都挪动，而list不存在这样的情况，所以提供了头插头删，来看一下使用：

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);//尾插
	print(lt1);

	lt1.push_front(100);
	lt1.push_front(90);
	lt1.push_front(80);
	lt1.push_front(70);//头插
	print(lt1);

	lt1.pop_back();
	lt1.pop_back();//尾删
	print(lt1);

	lt1.pop_front();
	lt1.pop_front();//头删
	print(lt1);

（2）insert和erase

对于insert我们发现也有三个接口，但是要主要的时候，我们不能通过lt1.begin()+3这种方式来传迭代器，空间不连续，也侧面说明迭代器内部内有重载+这个运算符，只能通过循环先找到想要的位置，我们来看具体怎么操作的：

//90 100 1 2
	//想在第2个位置插入一个10
	auto it = lt1.begin();
	//lt1.insert(it+1, 10);这种是不对的
	for (int i = 0; i < 1; i++)
	{
		++it;
	}
	lt1.insert(it, 10);
	print(lt1);


	//想在第2个位置后插入一个数组
	int a[] = { 5,6,7,8 };
	lt1.insert(it, a, a + 4);
	print(lt1);

这是相比较前面两个不太的地方

参数列表都是和之前一样的，传的迭代器和上面的insert一样需要重新计算出来：

	auto it = lt1.begin();
	for (int i = 0; i < 1; i++)
	{
		++it;
	}
	lt1.erase(it);
	print(lt1);

	//想把第二个位置后面三个值都删除，就是删除第三个位置和第五个位置删除
	auto first = lt1.begin();
	auto last = lt1.begin();
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		if (i < 2)
		{
			++first;//先找到第三个位置
		}
		++last;//先找到第五个位置
	}
	lt1.erase(first, last);
	print(lt1);

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迭代器失效的问题：
在前面我们说过什么情况会导致迭代器失效，是迭代器指向了已经释放的空间，才会导致失效，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。

这中就会导致失效，第一次erase就已经导致it指向一个不存在的节点，此时按照之前按的方法重新赋值一下就行了。

不涉及到扩容，这一块的问题还是相对好解决的，罪域头插头删，尾插尾删都是复用insert和erase，这个就不给大家测试了。

（3）resize和clear
之前是放在容量那一块，这个改变有效字符个数也涉及不到扩容，所以就放在修改函数这一块了，我们来看看具体使用吧

	list<int> lt1;
	lt1.resize(5, 20);
	print(lt1);
	lt1.clear();
	print(lt1);

这个用法和前面的一样。

2.5其他的操作函数

接下来的函数有几个是之前没有学到的函数，重点介绍一下

（2）splice函数
这是拼接函数，准确来说是转移函数，将另一个链表的数据转移到另一个链表上，原来链表的数据就没有了

我们来看使用：

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	list<int> lt2;
	lt2.push_back(100);
	lt2.push_back(200);
	lt2.push_back(300);
	lt2.push_back(400);

	cout << "void splice(iterator position, list & x);//把lt2的数据转移到lt1的开头" << endl;
	print(lt1);
	print(lt2);
	lt1.splice(lt1.begin(), lt2);
	print(lt1);
	print(lt2);

	cout << "void splice(iterator position, list & x, iterator i);//把lt1的第一个数据转移到lt2的开头，只转移一个" << endl;
	lt2.splice(lt2.begin(), lt1, lt1.begin());
	print(lt1);
	print(lt2);

	cout << "void splice(iterator position, list & x, iterator first, iterator last);//把lt1的一部分数据转移到lt2的开头" << endl;

	lt2.splice(lt2.begin(), lt1, lt1.begin(), lt1.end());
	print(lt1);
	print(lt2);

这个函数用到不多，大家了解就好了
（2）remove

这个函数就是先查找，在进行删除：

（3）remove_if
这个函数的参数是传一个函数参数，通过函数的功能进行筛选进行删除：

（4）sort
这个函数博主要重点介绍一下，在vector那个环节，sort函数是在算法里卖弄的，那个一位我们的容器要是排序使用算法里面的排序就好了，但是这里有单独设计了一个，这是为什么，是不是没有意义，我们用一下算法库里面的，在用一下本身的看看有什么区别：
本身的：

算法库里的：

我们发现是库里面的函数出现错误，没有匹配的重载函数，我们也看到我们传的参数应该没有问题啊，但是细心的朋友可能就看出来了，模板参数的名字有所不太一样，来看分析：

至此我们的list自带的sort是不就有意义了，但是要告诉你一点，意义不大，因为list里面的排序效率太慢了，我们通过vector的排序来比较，但是这样测的话要在realse版本下进行测试

通过上面的例子可以还行啦，在相同数据的情况，vector使用算法库的排序，比list本身的怕思绪效率要高不好，尤其在数据量特别大的情况下更明显

那我们通过什么办法通过vector来帮助list排序呢？？

将数据拷贝到vector进行排序，然后再拷贝回来就可以了，效率比原来的sort要高

原因是算法库里面的排序使用的快排，而list本身的排序使用的是归并，所以数据量特别大的时候算法库里面的排序会特别快

注意：
我们一定要在realse版本下运行，上面也说过了，原因是，debug版本会添加许多调试信息，而快排是递归，调试信息会更多，而这里的归并用的是循环，所以调试信息少，如果再debug下测试，算符库里面的排序会慢很多。

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(5)merge和reverse
这就是一个归并，两个合并成一个有序，前提两个链表都是有序的,reverse就是逆置，这两个函数用的不多，我就不用例子来解释了，大家自己去测试一下

三、总结

至此我们的vector的使用就讲解完毕了，接下来博主就要带大家进行模拟实现了，理解难度有所上升，大家要做好准备，把前面的知识点好好复习一下，我们下篇再见