C++基础——List详解

list的介绍

list实际上就是一个带头双向循环链表

文档介绍

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。
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，让其更简单高效。
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、移除元素的执行效率更好。
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(对于存储类型较小元素的大list来说这可能是一个重要的因素)

list的使用

list的接口比较多，我们只需要掌握一些常用的接口即可。

list的构造函数

list的构造函数常用的是无参构造和拷贝构造

构造函数	函数说明
list()	无参构造，得到空的list
list(const list& x)	拷贝构造函数
list(size_type n, const value_type& val = value_type())	构造n个元素且数值为val的list
list (InputIterator first, InputIterator last)	使用迭代器构造list

//常用无参构造和拷贝构造
void test2()
{
   
	//1.默认构造，list() 得到空list
	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	//2.拷贝构造	list(const list& x)
	list<int> lt2(lt1);
	for (auto it : lt2)
	{
   
		cout << it << " ";
	}
	cout << endl;

	//3.list(size_type n, const value_type& val = value_type())
	list<int> lt3(10, 1);
	for (auto it : lt3)
	{
   
		cout << it << " ";
	}
	cout << endl;

	//4.list (InputIterator first, InputIterator last)
	list<int> lt4(lt1.begin(), lt1.end());
	for (auto it : lt4)
	{
   
		cout << it << " ";
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
   
	test2();
	return 0;
}

上述构造方法，基本上和vector是一致的，只需要掌握住常用的两种构造方法即可

list iteraotr的使用

list支持正向和反向迭代器

begin+end：正向迭代器iteraotr，分别获取list的首元素地址和最后一个元素的下一个地址

rbegin+rend：反向迭代器reverse_iterator，分别获取list的最后一个元素的地址和首元素地址的前一个位置

void test3()
{
   
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);

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

	//rbegin+rend 反向迭代器
	list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
	while (rit != lt.rend())
	{
   
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
   
	test3();
	return 0;
}

注意：无论正向还是反向迭代器，都是++迭代器，且list不支持迭代器+n的操作（物理空间不连续）

list的常用函数

函数名	函数说明
push_front	头插
pop_front	头删
push_back	尾插
pop_back	尾删
insert	在pos位置插入数据val
erase	删除pos位置/迭代器区间的数据
swap	交换链表（实际上就是交换两个list的成员变量的地址）
clear	清空链表（清空数据）
empty	判断list是否为空
size	得到list元素个数
front	得到list首元素
back	得到list最后一个元素
resize	更改size大小

熟悉掌握这些函数即可，其他函数可以在文档中查看

push和pop的函数

使用规则很简单，如下所示

void test4()
{
   
	list<int> lt;
	//1.push_back 尾插
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	for (auto it : lt)
	{
   
		cout << it << " ";
	}
	cout << endl;
	//2.pop_back  尾删
	lt.pop_back();
	lt.pop_back();
	for (auto it : lt)
	{
   
		cout << it << " "