排版乱了,看原文
https://blog.youkuaiyun.com/CV_Jason/article/details/83037127
List
List使用一个doubly linked list(双向串列)管理元素,按惯例,C++标准库并未明定实现方式,只是遵守list的名称、限制和规格。List其实相当于数据结构中的双链表。
使用list时必须先包含头文件
#include<list>
其中的list类型定义于namespace std 中,是一个class template:
template<
class T,
class Allocator = std::allocator<T>
> class list;
List的元素可以是任何类型T,Allocator用于指定内存模型,默认是C++ 标准库提供的类型。
List 的能力
List的内部结构与vector和deque完全不同,List对象提供了两个pointer,分别指向前后元素。因此,List在几个方面与vector和deuqe不同:
1.List不支持随机访问,因此访问元素的效率较低;
2.任何位置上,执行元素的插入和移除都很快,始终是常量时间内完成,因为无需移动任何元素;
3.安插和删除的操作不会因此指向其他元素的pointer、reference、iterator失效;
4.List对异常的控制是,要么操作成功,要么什么都不发生。
List 操作
List容器提供的一般STL所具备的通用能力,但相比于vector和deque具有如下不同——
1.由于不支持随机访问,所以List没有at函数和下标操作符;
2.List并未提供容量、空间重新分配等操作的函数,因为没有必要,每个元素有自己的内存,在元素被删除前一直有效;
3.List提供不少特殊成员函数,专门用于移动和移除元素,较之同名的STL通用算法,这些函数执行起来更加迅速,因为他们只需要调整几个pointer即可。
构建、复制和销毁(Create、Copy and Destroy)
List的构建、复制和销毁操作,与每一个序列式容器相同——
序号 操作 效果
1 list<Elem> c Default构造函数,产生一个list,没有任何元素
2 list<Elem>c(c2)
list<Elem>c=c2 Copy构造函数,建立c2同型list并成为c2的一份副本,该复制是深度复制
3 list<Elem>c(rv)
list<Elem>c=rv rv是一个list右值引用,那么这里的构造函数是一个Move构造函数,建立一个新的list,取右值内容(C++11新特性)
4 list<Elem>c(n) 利用元素的默认构造函数生成一个大小为n(容量也为n)的vector
5 list<Elem>c(n,elem) 建立一个大小为n的list,并初始化为elem
6 list<Elem>c(beg,end) 建立一个list,并以迭代器所指向的区间[beg,end)作为元素值
7 list<Elem>c(initlist)
list<Elem>c=initlist 建立一个list,以初值列initlist元素为初值(C++11新特性)
8 c.~list() 销毁所有元素,释放内存
非更易型操作(Nonmodifying Operation)
List也提供元素比较、查询大小等操作——
序号 操作 效果
1 c.empty() 容器为空返回true,不为空返回false,相当于size()==0
2 c.size() 返回当前元素的个数
3 c.max_size() 返回元素个数之最大可能量
4 c1==c2 对每个元素调用c1==c2,全部相等返回true
5 c1!=c2 只要有一个元素相等,返回true,相当于!(c1==c2)
6 c1>c2,c1>=c2,c1<c2,c1<=c2 同上,依次类推
元素访问(Element Access)
与vector和deque不同,list没有at和下标运算符,因此只有两个直接访问元素的函数。或者使用range-based for循环遍历所有元素——
序号 操作 效果
1 c.front() 返回第一个元素(不检查是否存在第一个元素)
2 c.back() 返回最后一个元素(不检查是否存在最后一个元素)
list<int> l {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
cout<<l.front()<<endl;
cout<<l.back()<<endl;
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赋值(Assignment)
和其他序列式容器一样,list提供了通用的赋值动作+
序号 操作 效果
1 c1=c2 把c2的全部元素赋值给c
2 c=rv 将rvalue 右值引用以 move assignment的方式赋值给c(C++11新特性)
3 c = initlist 将初值列initlist的所有元素赋值给c(C++11新特性)
4 c.assign(n,elem) 复制n个elem,赋值给c
5 c.assign(beg,end) 复制迭代器指向区间[beg,end)内容,赋值给c
6 c.assign(initlist) 将初值列initlist的所有元素赋值给c
7 c.swap(c2) 置换c和c2的数据
8 swap(c1,c2) 置换c1和c2的数据
迭代器函数(Iterator Function)
运用迭代器访问list的唯一方法。由于list不支持随机访问,这些迭代器只是双向迭代器,因此所有用到随机迭代器的算法——特别是排序算法——都不能进行处理list,但好在list提供了sort函数来取而代之。
序号 操作 效果
1 c.begin() 返回一个bidirectional iterator指向第一个元素
2 c.end() 返回一个bidirectional iterator指向的之后一个元素
3 c.cbegin() 返回一个const bidirectional iterator指向的第一个元素(C++11新特性)
4 c.cend() 返回一个const bidirectional iterator指向的最后一个元素(C++11新特性)
5 c.rbegin() 返回一个反向迭代器(reverse iterator)指向的第一个元素
6 c.rend() 返回一个reverse iterator指向的最后一个元素
7 c.crbegin() 返回一个const reverse iterator指向的第一个元素(C++新特性)
8 c.crend() 返回一个const reverse iterator指向的最后一个元素(C++11新特性)
list<int> l {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
for(auto it = l.begin();it!=l.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
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插入与移除(Inserting and Removing)
list除了提供了通用的元素插入移除操作之外,还增加了适用于list的remove和remove_if算法。
序号 操作 效果
1 c.push_back(elem) 在list末尾插入元素elem
2 c.pop_back() 移除最后一个元素,但是不返回该元素
3 c.push_front(elem) 在首部插入元素elem
4 c.pop_front() 移除首部元素,但是不返回该元素
5 c.insert(pos,elem) 在iterator指向的pos位置的前方插入一个元素elem的副本,并返回新元素的位置(此时返回的是整型,而非iterator)
6 c.insert(pos,n,elem) 在iterator指向的pos位置的前方插入n个元素的副本,并返回第一个新元素的位置
7 c.insert(pos,beg,end) 在iterator指向的pos位置的前方插入区间[beg,end)内所有元素的副本,并返回第一个新元素的位置
8 c.insert(pos,initlist) 在iterator指向的pos位置的前方插入初始化列表所有元素的副本,并返回第一个元素的位置(C++11新特性)
9 c.emplace(pos,args…) 在iterator指向的pos位置的前方插入一个以args为初值的元素,并返回新元素的位置(C++11新特性)
10 c.emplace_back(args…) 在list末尾附加一个args为初值的元素,不返回任何东西
11 c.emplace_front(args…) 在list首部附加一个args为初值的元素,不返回任何东西
12 c.erase(pos) 移除iterator位置pos上的元素,返回下一个元素的位置
13 c.erase(beg,end) 移除区间[beg,end)所指向的元素所有内容,返回下一个元素的位置
14 c.resize(num) 将list大小调整为num,若大小增大,新元素以默认构造函数或者零值进行初始化
15 c.resize(num,elem) 将list大小调整为num,若大小增大,新元素以elem进行初始化
16 c.remove(val) 移除所有值为val的元素
17 c.remove_if(op) 移除所有符合op(elem)为true的元素
18 c.clear() 移除所有元素,容器清空
关于remove算法,举个例子,移除最后一个元素——
list<int> l {1,2,3,4,5,6,7,8,9,9,9,9,9,9};
l.remove(9);
for(auto it = l.begin();it!=l.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
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使用lambda语法使用remove_if算法,移除所有的偶数——
list<int> l {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
l.remove_if([] (int i){
return i%2==0;
});
for(auto it = l.begin();it!=l.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
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list特殊函数
由于list存储结构的特性,list还提供了STL通用标准之外的特殊函数,这些函数将list的性能发挥得淋漓尽致,熟练使用这些操作将使编程工作变得事半功倍。
序号 操作 效果
1 c.unique() 如果存在若干相邻数值相同的元素,就移除重复元素,只留一个
2 c.unique(op) 如果存在若干相邻元素都使op()结果为true,移除重复元素,只留一个
3 c.splise(pos,c2) 将c2内所有的元素转移到c之内,迭代器指向的pos位置之前
4 c.splise(pos,c2,c2pos) 将c2内的c2pos所指元素转移到c的pos所指位置
5 splise(pos,c2,c2beg,c2end) 将c2区间[beg,end)内所有的元素转移到c内的pos之前
6 c,sort() 以operator<定义的准则进行排序
7 c.sort(op) 以op()定义的准则进行排序
8 c.merge(c2) 假设c和c2容器都包含op()准则下的已排序元素,将c2的全部元素转移到c,并保证合并后的list依然有序
9 c.merge(c2,op) 在op()准则下进行合并,合并后的元素有序
10 c.reverse() 将所有元素逆序
下面是关于list排序函数的举例——
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
bool op(int&a,int&b){
return a>b;
}
int main(){
list<int> l {45,78,385,7,4,978,49,11};
l.sort(op);
for(auto it = l.begin();it!=l.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
return 0;
}
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sort按照op函数定义的规则进行从大到小的输出,下面是一个合并的举例——
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main(){
list<int> l {45,78,385,7,4,978,49,11};
list<int> l2 {-1,-5,-2,-4,-3};
l.merge(l2);
for(auto it = l.begin();it!=l.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
return 0;
}
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可以看出list所谓的合并有序,是指l和2的相对有序,而不是整体有序。
异常处理 (Exception Handling)
所有的STL容器中,list对异常的安全性提供了最佳支持,几乎有所的操作都是不成功便成仁:要么成功,要么无效。唯一不提供如此保证的是赋值运算和成员函数sort,不过他们也有最基本保证:抛出异常时不会泄漏资源,也不会与容器恒常特性(invariant)发生冲突。
merge、remove、remove_if和unique提供的保证是有前提的,就是元素之间的比较动作不抛出异常。用数据库的术语来说,只要不调用赋值操作或sort,并保证元素互相比较时不抛出异常,那么list便可说是事物安全(transaction safe)。
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作者:CodeLike
来源:优快云
原文:https://blog.youkuaiyun.com/cv_jason/article/details/83037127
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