Standard Template Library Basis [3] List

最新推荐文章于 2023-02-18 16:16:19 发布

lemo_hoho

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CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lemo_hoho/article/details/79504863

本文深入探讨了C++标准库中的list容器，包括基本操作、排序、翻转、resize方法及迭代器特性等，并通过示例代码展示了list与其他数据结构如vector的不同之处。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

先回顾以下数据结构的内容：线性表包括：顺序表（vector）、链表(list)，list是双向链表，注意头文件#include<list>

注：代码不含检验代码

[1] list与vector相似的用法

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
    list<int> a1;
    int b1[]={1,2,3,4,5,6};
    list<int> a2(b1,b1+6);//【注】对于list中的元素的访问只能用迭代子 不能直接用a2[3]
    for(list<int>::iterator p=a2.begin();p!=a2.end();p++)
    {
        cout<<*p<<" ";
    }
    cout<<endl;
    
    list<int> a3(a2);
    list<int> a4=a2;//同vector
    
    list<int> a5(10);//10个0
    list<int> a6(10,90);//10个90
    
    list<int> a7={2,3,4,5};//c++11
    
    //a7.empty()用法同vector
    //a7.size()用法同vector
    //a7>a6 字典序比较
    //a7.assign(a6.begin(),a6.end());
    
    //a7.swap(a6); 同vector
    //a7.front()第一个元素  a7.back()最后一个元素
    //const 也一样：const的容器一定要用const的迭代子
    
    return 0;
}

[2] list中元素的增加和删除

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
    int b[]={1,2,3,4,5,6};
    list<int> a1(b,b+6);
    a1.push_back(100);
    a1.push_front(-1);//时间复杂度o(1)
    a1.pop_back();//删除最后一个元素
    a1.pop_front();//删除第一个元素
    
    vector<int> a2={1,2,3,4,5,6};
    a2.insert(a2.begin(),-1);//时间复杂度o(n)
    
    //insert用法
    list<int> a3={1,2,3,4,5,6};
    list<int>::iterator p1=a3.begin();//不能直接加
    p1++;
    p1++;
    a3.insert(p1,3,-2);//插入3个-2
    //同样满足 a3.insert(p1,p开头,p结尾);
    //同样满足 a3.insert(p1,{1,2,3});

    //删除元素的操作【与vector不同】
    list<int> a4={-1,90,-1,80,89,56,-1};
    a4.remove(-1);
    //a6.remove(函数对象)、a6.remove(函数）也成立
    
    list<int> a5={1,2,3,4,5,6};
    list<int>::iterator p5=a5.begin();//不能直接加
    p1++;
    p1++;
    a5.erase(p1);//也成立
    //a5.erase(p1,p2);也成立
    
    return 0;
}

[3] list中的unique操作

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<string>
using namespace std;
bool IsEqual(string a, string b)
{
    return a.size() == b.size();
}
int main()
{
    //list::unique 将连续的等价只剩下一个
    //1 8 8 8 8 9 9 9 8 ==》1 8 9 8
    list<int> a1={1,2,3,4};
    a1.unique();
    
    //这个等价可以自己定义
    string a="hello";
    cout<<a.size()<<endl;
    cout<<a.length()<<endl;
    //比方说将字符串的长度相同定义为相等
    list<string> a2={"hello","nihao","aaaaa","a","aa","bb","cc","jhdfksj"};
    a2.unique(IsEqual);
    return 0;
}

[3] list中的splice操作

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    //splice 绞合（被搬运的list自己变空）时间复杂度o(1)
    list<int> a1={1,2,3,4,5,6};
    list<int> a2={5,6,7,7,7};
    list<int>::iterator p1=a1.begin();
    p1++;
    p1++;
    a1.splice(p1,a2);
    cout<<endl;
    cout<<a2.size()<<endl;//此时a2变空
    
    //部分搬运
    list<int>::iterator p2=a2.begin();
    p2++;
    list<int>::iterator p3=a2.end();
    p3--;
    p3--;
    a1.splice(p1,a2,p2,p3);//【注意】要写a2
    a1.splice(p1,a2,p2);//将a2中的p2塞到p1里面
    
    return 0;
}

[4] list中的merge操作:

单调递增：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
    //merge 将两个[有序]链表重新合成一个有序链表,被搬的list变空
    list<int> a1={1,3,5,5,6,7,8};
    list<int> a2={2,3,4,5,5,5};
    a1.merge(a2);
    return 0;
}

单调递减型

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>//greater<int>()需要头文件
using namespace std;
int main()
{
    //merge 将两个[有序]链表重新合成一个有序链表,被搬的list变空
    //顺序为从大到小
    list<int> a1={8,3,4,1};
    list<int> a2={13,5,4,3,2};
    a1.merge(a2,greater<int>());
    for(list<int>::iterator p=a1.begin();p!=a1.end();p++)
    {
        cout<<*p<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

[5] 对于list的排序:

先回顾下对vector的排序：使用通用算法

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>//sort是个通用算法
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v={6,3,5,2,5};
    sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());
    for(vector<int>::iterator p=v.begin();p!=v.end();p++)
    {
        cout<<*p<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

对于list，使用成员函数

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    //sort
    list<int> a1={8,3,4,1};
    a1.sort();
    a1.sort(greater<int>());
    cout<<endl;
    return 0;
}

也支持自定义排序（函数以及函数对象）

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
bool MyCmp(string a, string b)
{
    return a.size()<b.size();
}
int main()
{
    //自定义排序（函数）
    list<string> a1={"hello","fhjdhs","a","ss88dd","sd"};
    a1.sort(MyCmp);
    return 0;
}

[6] 对于list的翻转:

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    //reverse翻转
    list<int> a3={8,3,4,1};
    a3.reverse();
    
    return 0;
}

[7] list.resize()

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    //自定义排序
    list<int> a1={1,2,3,4,5,6};
    a1.resize(4);
    //若a1.resize(10);//后面填充0
    //若a1.resize(10,-2);//后面填充-1
    return 0;
}

[8] list.emplace(), list.emplace_back(), list.emplace_front()

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
class MyTest
{
public:
    MyTest(int a, int b)
    {
        x=a,y=b;
    }
    int x;
    int y;
};
int main()
{
    //1.emplace
    //2.emplace_back
    //3.emplace_front
    MyTest b1(1,5);
    MyTest b2(2,5);
    MyTest b3(3,5);
    MyTest b4(4,5);
    MyTest b5(5,5);
    MyTest b6(6,5);
    list<MyTest> a1;
    a1.push_back(b1);
    a1.push_back(b2);
    a1.push_back(b3);
    a1.push_back(b4);
    a1.push_back(b5);
    a1.push_back(b6);
    a1.emplace_front(0,0);
    a1.emplace_back(100,100);
    
    list<MyTest>::iterator p1=a1.begin();
    p1++;
    p1++;
    a1.emplace(p1,990,990);//在第三个位置插入新的
    
    return 0;
}

[9]list的迭代子不会失效

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    //迭代子不会失效
    list<int> a1={1,2,3,4,5,6};
    list<int>::iterator p1=a1.begin();
    p1++;
    p1++;
    list<int>::iterator p2=a1.end();
    p2--;
    p2--;
    a1.erase(p1);
    cout<<*p2<<endl;//依旧指向5
    
    return 0;
}