c++|list使用及深度剖析模拟实现

目录

一、list介绍与使用

 1.1 list介绍

1.2 list的使用 

1.2.1list的构造 

 1.2.2iterator

1.2.3容量 

 1.2.4元素访问

1.2.5 元素修改

二、list的深度剖析及模拟实现

三、list与vector的对比

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一、list介绍与使用

 1.1 list介绍

①list底层是带头双向循环链表，在任意位置可进行插入和删除的序列式容器。

②list与其他序列式容器相比(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。

③与其他序列式容器相比，list的缺陷是不支持任意位置的随机访问，要访问某个元素，必须从已知位置迭代到访问位置，这段迭代则需要额外的线性时间开销，途中，还需要开辟额外空间，来保存每个节点的相关联信息。

1.2 list的使用 

list同样也是一个模板类，有了前面的string、vector基础，这里也不在对list的接口做过多解释，而是简单的进行介绍使用一些常见的重要接口，然后再来对其底层进行一个分析与模拟实现。

1.2.1list的构造 

构造函数	接口说明
list(size_type n,const value_type& val = value_type())	n个val值构造list
list()	构造空list
list(const list& x)	拷贝构造
list(InputIterator first,InputIterator last)	用[first,last)区间中的元素构造list

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
{

	list<int> lt1;//构造空list

	list<double> lt2(3, 2.1);//用3个2.1值构造lt2
	for (auto e : lt2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	list<double> lt3(lt2);//拷贝构造，用lt2构造lt3
	for (auto e : lt3)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	list<double> lt4(lt3.begin(), lt3.end());//用迭代器区间中的元素构造lt4
	for (auto e : lt4)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

 

 1.2.2iterator

函数声明	接口说明
begin+end	返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素的下一个位置的迭代器
rbegin+rend	返回第一个元素的reverse_iterator，即最后一个元素的下一个位置+返回最后一个元素的reverse_iterator,即第一个元素的位置

 

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
{

	list<char> ch(5,'a');

	list<char>::iterator cit = ch.begin();
	list<char>::reverse_iterator rcit = ch.rbegin();

	while (cit != ch.end())
	{
		cout << *cit;
		cit++;
	}
	cout << endl;
	while (rcit != ch.rend())
	{
		cout << *rcit;
		rcit++;
	}
	
	return 0;
}

 

1.2.3容量 

函数声明	接口说明
empty	检测list是否为空，是返回true，否返回false
size	返回list中有效节点的个数

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
{

	list<char> ch(5, 'a');

	cout << boolalpha<< ch.empty() << endl;//以bool类型的方式打印，而不是以数字方式
	cout << ch.size() << endl;

	return 0;
}

 

 1.2.4元素访问

函数声明	接口说明
front	返回list的第一个节点值的引用
back	返回list的最后一个节点值的引用

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
{

	list<string> ch(5,"a");
	

	cout << ch.front() << endl;
	cout << ch.back() << endl;
	

	return 0;
}

 

1.2.5 元素修改

函数声明	接口说明
push_front	头插，在list首元素插入一个值
pop_front	头删，删除list首元素
push_back	尾插，在尾