【C++语言】list

一、list的介绍和使用

1.1 list的介绍

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。

list的底层是双向链表结构，双向链表中每一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。

list和forward_list非常相似：最主要的不同在于forward_list是单链表，只能超前迭代，其更简单高效。

与其他的序列式容器相比，list通常在任意位置进行插入，移除元素的执行效率更好

与其他的序列式容器相比，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）迭代到该为止，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，已保存每一个节点的相关联信息

1.2 list的使用

1.2.1 list的构造

1.2.2 list iterator的使用

1.2.3 list capacity的使用

1.2.4 list element的使用

1.2.5 list的增删查改

1.2.6 list的迭代器失效

前面说过，迭代器可以暂时理解为类似于指针，迭代器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中进行插入时是不是导致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。

二、list的深度剖析以及模拟实现

三、list和vector的对比

vector与list是STL中非常重要的序列式容器，由于两个容器的底层结构不同，导致其特性以及应用场景不同：

vector	list
动态顺序表，一段连续的空间	带头节点的双向循环链表
支持随机访问，访问某一个元素效率O（1）	不支持随机访问，访问某一个元素的效率O（N）
任意位置插入和删除效率低，需要搬移元素，时间复杂度为O（N）,插入时有可能需要增容，增容：开辟新空间，拷贝元素，释放旧空间，导致效率更低	任意位置插入和删除效率高，不需要搬移元素，时间复杂度为O（1）
底层为连续空间，不容易造成内存碎片，空间利用率高，缓存利用率高	底层节点动态开辟，小节点容易造成内存碎片，空间利用率低，缓存利用率低
原生态指针	对原生态指针进行封装
在插入元素时，要给所有的迭代器重新赋值，因为插入元素有可能会导致重新扩容，导致原来迭代器失效，删除时，当前迭代器需要重新赋值否则会失效	插入元素不会导致迭代器失效， 删除元素时，只会导致当前迭代 器失效，其他迭代器不受影响
需要高效存储，支持随机访问，不关心插入删除效率	大量插入和删除操作，不关心随机访问