C++提高编程——list容器_c++ 高性能list-优快云博客

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3.7.1 list基本概念

功能：将数据进行链式存储
链表是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成: 链表由一系列结点组成
结点的组成: 一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个接地那地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表
链表的优点：可以对任意位置进行快速插入或删除元素
链表的缺点：
- 容器遍历速度，没有数组快
- 占用的空间比数组大

           push_front()                           push_back()

           front()                                back()
           data1        data2        data3        data4

data4 <=== prev         prev         prev         prev
           next         next         next         next ===> data1

           pop_front()                            pop_back()

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器

list的优点：

采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list的缺点：

链表灵活，但是空间(指针域)和时间(遍历)额外耗费较大

list有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有的list迭代器的失效，这在vector中是不成立的

总结：STL中List和Vector是两个最常被使用的容器，各有优缺点

3.7.2 list构造函数

函数原型：

list lst;
list(beg, end);
list(n, elem);
list(const list &lst);

void printList(const list<int>& L)
{
    for(list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    //创建list容器
    list<int> L1; //默认构造

    //添加数据
    L1.push_back(10);
    L1.push_back(20);
    L1.push_back(30);
    L1.push_back(40);

    L1.push_front(100);
    L1.push_front(200);

    L1.pop_back();

    //遍历容器
    cout << "L1: ";
    printList(L1);

    //区间构造
    list<int> L2(L1.begin(), L1.end());
    cout << "L2: ";
    printList(L2);

    //拷贝构造
    list<int> L3(L2);
    cout << "L3: ";
    printList(L3);

    //n个elem
    list<int> L4(5, 7);
    cout << "L4: ";
    printList(L4);
/*
L1: 200 100 10 20 30 
L2: 200 100 10 20 30
L3: 200 100 10 20 30
L4: 7 7 7 7 7
*/
}

总结：list构造方式同其他几个STL常用容器

3.7.3 list赋值和交换

函数原型：

assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身元素互换

3.7.4 list大小操作

size();
empty();
resize(num);
resize(num, elem);

3.7.5 list插入和删除

函数原型：

push_back(elem);
pop_back();
push_front(elem);
pop_front();
insert(pos, elem);
insert(pos, n, elem);
insert(pos, beg, end);
clear();
erase(beg, end);
erase(pos);
remove(elem); //删除容器中所有与elem值匹配的元素

3.7.6 list数据存取

函数原型：

front(); //返回第一个元素
back(); //返回最后一个元素

3.7.7 list反转和排序

函数原型：

reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序

注意：所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法
不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应一些算法

bool myCompare(int v1, int v2)
{
    //降序 就让第一个数 > 第二个数
    return v1 > v2;
}

void test01()
{
    list<int> L;
    L.push_back(10);
    L.push_back(50);
    L.push_back(30);
    L.push_back(20);
    L.push_back(40);

    cout << "排序前: ";
    printList(L);

    cout << "排序后:";
    L.sort();
    printList(L);

    cout << "排序后:";
    L.sort(myCompare);
    printList(L);
/*
排序前: 10 50 30 20 40 
排序后:10 20 30 40 50 
排序后:50 40 30 20 10 
*/
}

3.7.8 排序案例

案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <deque>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <queue>
#include <list>
using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;
    int m_Height;

public:
    Person(string name, int age, int height)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
        this->m_Height = height;
    }
    
};

void printList(const list<Person>& L)
{
    for(list<Person>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
    {
        cout << "姓名: " << it->m_Name << "\t年龄: " << it->m_Age 
        << "\t身高: " << it->m_Height << endl;
    }
}

//指定排序规则
//年龄升序，年龄相同则按照身高降序
bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
    if(p1.m_Age == p2.m_Age)
    {
        return p1.m_Height > p2.m_Height;
    }
    else
    {
        return p1.m_Age < p2.m_Age;
    }
}

void test01()
{
    list<Person> L;
    Person p1("小明", 21, 160);
    Person p2("小红", 21, 170);
    Person p3("小兰", 20, 175);
    Person p4("小李", 16, 158);
    Person p5("小张", 16, 170);
    L.push_back(p1);
    L.push_back(p2);
    L.push_back(p3);
    L.push_back(p4);
    L.push_back(p5);
    cout << "排序前: " << endl;
    printList(L);

    cout << "排序后: " << endl;
    L.sort(myCompare);
    printList(L);
/*
排序前: 
姓名: 小明      年龄: 21        身高: 160
姓名: 小红      年龄: 21        身高: 170
姓名: 小兰      年龄: 20        身高: 175
姓名: 小李      年龄: 16        身高: 158
姓名: 小张      年龄: 16        身高: 170
排序后:
姓名: 小张      年龄: 16        身高: 170
姓名: 小李      年龄: 16        身高: 158
姓名: 小兰      年龄: 20        身高: 175
姓名: 小红      年龄: 21        身高: 170
姓名: 小明      年龄: 21        身高: 160
*/
}

int main()
{
    test01();
}