探索C++的工具箱：双向链表容器类list（2）

      在上一篇篇博客中，我们了解了与string类和vector类中相通的函数，而在这篇博客中，我们来学习一下那些string类和vector类中没有的、list新引入的内容。

4.list的元素访问

C++ list 是一个双向链表，因此不像 vector 或 string 那样可以通过随机访问来获取元素。list 的元素访问需要通过迭代器逐个遍历。由于其双向链表结构，它没有 operator[] 或 at() 这样常见的随机访问函数。

4.1访问首尾元素

- front(): 返回链表中的第一个元素。

- back(): 返回链表中的最后一个元素。

  std::list<int> mylist = {1, 2, 3};
  int first = mylist.front(); // first == 1
  int last = mylist.back(); // last == 3

4.2通过迭代器访问

由于 list 不支持随机访问，你必须通过迭代器来访问中间元素。你可以使用 begin() 和 end() 来遍历元素：

     list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};
     list<int>::iterator it = mylist.begin()
     while (it != mylist.end())     
     {
         cout << *it << " ";
         ++it;
     }

如果要访问特定位置的元素，必须从 begin() 开始通过迭代器逐个移动，而无法直接访问某个位置。

4.3list 与 vector 和 string 的元素访问区别

1. 访问机制
- list：不能随机访问，只能通过迭代器逐步遍历。由于链表结构，`list` 的元素并不连续存储，因此获取中间元素时需要从头或尾遍历，时间复杂度是 O(n)。
  
- vector 和 `string：这两者都支持随机访问。由于 vector 和 string 是基于连续内存块的实现，元素之间按序排列，因此可以通过下标 operator[] 或 at() 以 O(1) 时间复杂度直接访问任意位置的元素。 

//vector
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};
    int second = vec[1]; // 直接访问第二个元素

//string
    std::string str = "hello";
    char secondChar = str[1]; // 直接访问第二个字符

 2.适用场景
- list：更适合需要频频繁在中间插入或删除元素的场景，虽然遍历性能不如 vector，但插入和删除操作的效率较高，特别是在中间位置操作时。

- vector 和 string：适合频繁访问元素、需要随机访问的场景，且内存连续分配，局部性好。vector 尤其适合需要批量操作（如排序、搜索）且元素数量稳定的场景。

3.总结

list 由于链表结构不支持随机访问，访问元素的方式只能通过迭代器逐步遍历。

vector 和 string 则是连续存储，可以通过下标或 at() 进行 O(1) 时间复杂度的快速访问。

在选择容器时，如果访问频繁且随机，vector 和 string 更合适；如果插入和删除操作多，list 更合适。

5. list的操作函数

5.1splice（拼接）

       std::list 提供了一种特殊的操作函数 `splice()`，用于将一个链表的元素移动到另一个链表中，而不涉及拷贝或内存重新分配。`splice()` 直接操作链表节点，因此效率非常高，尤其适合需要在不同链表之间移动元素的场景。

splice() 的三种形式

entire list (1)	
void splice (const_iterator position, list& x);

single element (2)	
void splice (const_iterator position, list& x, const_iterator i);

element range (3)	
void splice (const_iterator position, list& x,

1. 移动整个链表
   - 功能：将链表 `x` 的所有元素移动到当前链表的 `position` 位置，`x` 变为空链表。

     std::list<int> list1 = {1, 2, 3};
     std::list<int> list2 = {4, 5, 6};
     auto it = list1.begin();
     std::advance(it, 2);  // 移动迭代器到 list1 的第三个元素
  &