[ C++ ] STL---list的使用指南

list简介

list的常用接口

构造函数

赋值运算符重载

迭代器

容量相关接口

元素访问接口

修改相关接口

头插push_front()

头删pop_front()

尾插push_back()

尾删pop_back()

insert()

erase()

list的迭代器失效

list简介

1. list是可以以O(1)的时间复杂度在任意位置进行插入和删除的序列式容器，list容器可以前后双向迭代；

2. list的底层是带头双向循环链表结构，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；

3. list与forward_list非常相似：最主要的不同在于forward_list是单链表，只能朝前迭代；

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、移除元素的效率高；

5. 与其他序列式容器相比，list和forward_list最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问，比如：要访问list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；list还需要一些额外的空间，以保存每个节点的相关联信息；

list官方文档：list - C++ Reference

list的常用接口

构造函数

//无参构造
list();

//n个值为val的元素构造list
list(size_t n, const T& val= T());

//拷贝构造
list(const list& x);

//迭代器区间[first last)中的元素构造list
template <class InputIterator>
list (InputIterator first, InputIterator last);

list<int> lt1;	// 构造int类型的空容器---无参构造
list<int> lt2(10, 0);// 构造含有10个0的int类型容器
list<int> lt3(lt2);// 拷贝构造lt3
string s("Hello Linux!");
list<char> lt4(s.begin(), s.end());//迭代器区间构造

赋值运算符重载

list<int> lt1;
list<int> lt2(10, 0);
lt1=lt2;//赋值运算符重载

迭代器

list底层结构：带头双向循环链表，如下图

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	string s("Hello Linux!");
	list<int> lt(s.begin(), s.end());//迭代器区间构造

	//正向遍历
	list<int>::iterator it = lt.begin();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	//反向遍历
	list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
	while (rit != lt.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

容量相关接口

int main()
{
	list<int> lt;
	//尾插元素
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);
    //size()返回容器中有效数据的个数
	cout << lt.size() << endl;
    //empty()若容器为空返回非0,若容器非空返回0
	cout << lt.empty() << endl;
	return 0;
}

元素访问接口

front()返回list容器中的第一个结点中值的引用；

back()返回list容器中最后一个结点中值的引用；

int main()
{
	list<int> lt;
	//尾插元素
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);

	cout << lt.front() << endl;
	cout << lt.back() << endl;
	return 0;
}

修改相关接口

头插push_front()

头删pop_front()

尾插push_back()

尾删pop_back()

int main()
{
	list<int> lt;
	//尾插元素
	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();
	while (it != lt.end())
	{
	    cout << *it << " ";
		++it;
	}
    cout << endl;
	//头插结点,结点中数据值为10
	lt.push_front(10);
	cout << lt.front() << endl;
	//头删首节点
	lt.pop_front();
	cout << lt.front() << endl;
    //尾插结点,结点中数据值为20
	lt.push_back(20);
	cout << lt.back() << endl;
	//尾删尾结点
	lt.pop_back();
	cout << lt.back() << endl;
	return 0;
}

insert()

//list容器中的position位置插入值为val的结点,返回刚刚插入到list中的元素的迭代器
iterator insert(iterator position, const T& val);

//从该list容器中的position位置开始,插入n个值为val的结点
void insert(iterator position, size_t n, const T& val);

//将迭代器区间[first,last)中的值以结点的形式插入到pos位置
template <class InputIterator>
void insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

int main()
{
	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();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
	//list容器中的第二个位置插入值为10的结点
	it = lt.begin();
	++it;
	it=lt.insert(it, 10);
	for (list<int>::iterator it = lt.begin(); it != lt.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
    //返回刚刚插入到list中的元素的迭代器
	cout << *it << endl;
	return 0;
}

erase()

注意：返回值为指向待删元素的下一个元素的迭代器；

int main()
{
	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();
	++it;
	it=lt.erase(it);//删除第二个位置的元素
	for (list<int>::iterator it = lt.begin(); it != lt.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//返回待删元素的下一个元素的迭代器
	cout << *it << endl;

	return 0;
}