QLinkedList

最新推荐文章于 2025-01-08 09:26:55 发布

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1.QLinkedList

QLinkedList是Qt框架中的一个容器类，它实现了一个双向链表。Qt框架是一个跨平台的应用程序开发框架，广泛应用于GUI和非GUI程序的开发。QLinkedList提供了一个高效的数据结构，用于存储和管理元素的集合。以下是对QLinkedList的详细介绍：

1. 基本特性

动态大小：QLinkedList的大小是动态的，可以根据需要轻松添加或删除元素。这使得它在处理具有不确定大小的数据集时非常有用。
双向遍历：与QVector和QList不同，QLinkedList允许从头到尾以及从尾到头的双向遍历。这种遍历方式在某些场景下会非常有用。
高效的插入和删除操作：在链表的中间插入或删除元素的时间复杂度为O(1)。这使得QLinkedList在需要频繁插入和删除元素的场景中，具有优势。
不需要连续内存：QLinkedList的元素不需要存储在连续的内存空间中。这意味着在内存碎片化的情况下，QLinkedList可能更容易分配内存。
模板类：QLinkedList是一个模板类，可以存储任意类型的元素。要使用QLinkedList，需要包含<QLinkedList>头文件，并用所需类型的模板参数实例化它。

2. 主要操作

创建和初始化：可以通过默认构造函数或初始化列表来创建和初始化QLinkedList。
插入元素：提供了append（在末尾添加元素）、prepend（在开头添加元素）和insert（在指定位置插入元素）等方法。
移除元素：支持移除指定位置的元素、移除特定值的元素以及清空链表等操作。
遍历元素：可以使用迭代器或范围循环来遍历QLinkedList中的元素。
其他常用方法：包括获取链表大小、检查链表是否为空、访问第一个和最后一个元素等。

3. 使用场景

频繁插入和删除：QLinkedList在中间插入和删除元素时非常高效，适合频繁进行这种操作的场景。
FIFO队列：可以用QLinkedList来实现先进先出队列，使用prepend添加元素，使用takeLast提取元素。
需要双向遍历：由于QLinkedList是双向链表，可以在需要双向遍历的情况下使用。

4. 与其他容器类的对比

与QList对比：QList通常基于数组实现，支持常数时间复杂度的随机访问，但在中间或头部插入和删除时可能需要移动数组中的元素，时间复杂度为O(n)。而QLinkedList插入和删除操作的时间复杂度为O(1)，但随机访问效率较低，时间复杂度为O(n)。
与QVector对比：QVector也基于数组实现，与QList类似，但它在某些情况下可能使用不同的内存分配策略。与QLinkedList相比，QVector的元素占据相邻内存空间，但在中间插入和删除元素时效率较低。

5. 注意事项

已弃用信息：值得注意的是，在最新的Qt版本中（如Qt 6），QLinkedList已经被标记为已弃用，并建议使用std::list替代，因为它提供了类似的功能，并且与C++标准库更兼容。如果您的代码基已经使用了QLinkedList，或者您有特定的理由需要使用它（例如，与老版本的Qt代码兼容），那么可以继续使用它，但建议针对新项目使用标准库中的容器。

综上所述，QLinkedList是Qt框架中提供的一个双向链表容器类，它适用于频繁插入和删除操作的场景，并且支持双向遍历。然而，随着Qt版本的更新，它可能已被弃用，并建议使用标准库中的容器替代。

2.QLinkedList常用接口

QLinkedList是Qt框架中的一个双向链表容器类，它提供了一系列丰富的接口用于元素的插入、删除、遍历和查询等操作。以下是一些常用的QLinkedList接口：

1. 构造函数与析构函数

构造函数：QLinkedList() 默认构造函数，创建一个空的链表。

2. 插入操作

append(const T &value)：在链表末尾添加一个元素。
prepend(const T &value)：在链表开头添加一个元素。
insert(int i, const T &value)：在链表的指定位置插入一个元素。位置索引从0开始，如果位置i大于链表的当前大小，则元素将被添加到链表的末尾。

3. 删除操作

removeFirst()：移除链表中的第一个元素并返回该元素。如果链表为空，则行为未定义。
removeLast()：移除链表中的最后一个元素并返回该元素。如果链表为空，则行为未定义。
removeOne(const T &value)：移除链表中第一个与指定值相等的元素，如果成功移除则返回true，否则返回false。
removeAll(const T &value)：移除链表中所有与指定值相等的元素，并返回移除的元素个数。
clear()：清空链表，移除链表中的所有元素。

4. 访问与遍历

isEmpty() const：返回链表是否为空。
first()：返回链表中第一个元素的引用。如果链表为空，则行为未定义。
last()：返回链表中最后一个元素的引用。如果链表为空，则行为未定义。
const_iterator begin() const：返回指向链表第一个元素的常量迭代器。
const_iterator end() const：返回指向链表末尾的常量迭代器。
iterator begin()：返回指向链表第一个元素的迭代器。
iterator end()：返回指向链表末尾的迭代器。

5. 查找与索引

contains(const T &value) const：检查链表是否包含指定值的元素。
count(const T &value) const：返回链表中指定值的元素个数。
indexOf(const T &value, int from = 0) const：返回链表中指定值的第一个元素的索引，从位置from开始搜索。如果未找到则返回-1。
lastIndexOf(const T &value, int from = -1) const：返回链表中指定值的最后一个元素的索引，从位置from开始搜索。如果from为-1，则从链表末尾开始搜索。如果未找到则返回-1。

6. 迭代器与分割器

const_iterator cbegin() const：返回指向链表第一个元素的常量迭代器。
const_iterator cend() const：返回指向链表末尾的常量迭代器。
reverse_iterator rbegin()：返回指向链表最后一个元素的反向迭代器。
const_reverse_iterator rbegin() const：返回指向链表最后一个元素的常量反向迭代器。

注意事项

QLinkedList中的元素访问（如first()和last()）在链表为空时可能会导致未定义行为，因此在调用这些函数之前最好先检查链表是否为空。
QLinkedList不是线程安全的，如果在多线程环境下使用，需要外部同步机制来保证线程安全。

此外，随着Qt框架的发展，某些接口或特性可能会发生变化，因此建议查阅最新的Qt文档以获取最准确的信息。

3.QLinkedList遍历

QLinkedList 提供了多种方式来遍历其中的元素。以下是遍历 QLinkedList 的几种常用方法：

1. 使用迭代器

QLinkedList 提供了迭代器和反向迭代器，允许你从头到尾或从尾到头遍历链表。

QLinkedList<int> list;  
list.append(1);  
list.append(2);  
list.append(3);  
  
// 使用迭代器从头到尾遍历  
for (QLinkedList<int>::iterator it = list.begin(); it != list.end(); ++it) {  
    qDebug() << *it;  
}  
  
// 使用反向迭代器从尾到头遍历  
for (QLinkedList<int>::reverse_iterator rit = list.rbegin(); rit != list.rend(); ++rit) {  
    qDebug() << *rit;  
}

2. 使用范围循环（C++11 及以上版本）

如果你使用的是 C++11 或更高版本，你可以使用范围循环来更简洁地遍历 QLinkedList。

QLinkedList<int> list = {1, 2, 3};  
  
// 使用范围循环遍历  
for (int value : list) {  
    qDebug() << value;  
}

3. 使用 `first()` 和 `next()` 方法

你还可以使用 QLinkedList 提供的 first() 方法来获取链表的第一个元素，并使用 next() 方法来获取下一个元素。这种方法比较底层，需要手动管理迭代过程。

QLinkedList<int> list = {1, 2, 3};  
QList<QLinkedList<int>::Node*> nodes;  
nodes.append(list.first()); // 获取第一个节点的指针  
  
// 遍历节点  
while (!nodes.isEmpty()) {  
    QLinkedList<int>::Node* node = nodes.takeFirst(); // 取出第一个节点并移除  
    qDebug() << node->value; // 访问节点的值  
    if (node->next) {  
        nodes.append(node->next); // 如果有下一个节点，则添加到列表中  
    }  
}

但是，请注意，直接访问 QLinkedList 的内部节点结构（如上面的 Node）通常不是推荐的做法，因为这依赖于 Qt 的内部实现，并且可能会在未来的版本中发生变化。这里只是为了展示一种可能的遍历方法。

4. 使用索引

虽然 QLinkedList 不是一个随机访问容器，但你可以使用索引来遍历链表。不过，这种方法的时间复杂度是 O(n)，因为每次访问索引都需要从头开始遍历链表。

QLinkedList<int> list = {1, 2, 3};  
for (int i = 0; i < list.size(); ++i) {  
    qDebug() << list.at(i); // 使用索引访问元素  
}

然而，这种方法并不高效，特别是在链表很长的情况下。通常，更推荐使用迭代器或范围循环来遍历 QLinkedList。

注意事项

遍历 QLinkedList 时，请注意不要修改链表的结构（如添加或删除元素），除非你使用的是能够处理这种情况的迭代器（如 STL 中的 std::list 提供的迭代器）。在 Qt 中，直接修改链表可能会导致迭代器失效。
如果你需要在遍历过程中修改链表，可以考虑先收集需要修改的元素的信息，然后在遍历结束后进行修改，或者使用其他数据结构来辅助处理。