list容器

一.摘要

分类：

• 单向链表
• 双向链表

优点：

• 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
• 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素
• 插入和删除操作不会造成原有list迭代器失效，这在vector是不成立的

缺点：

• 链表灵活，但是空间（指针域）和时间（遍历）造成的额外消耗较大
• 不支持随机访问（迭代器不能直接加上偏移量）

二.构造函数

函数原型：

list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。

示例代码：

/**list容器*/
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void printList(const list<int>&l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main() {
    list<int>L1;//list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        L1.push_back(i);
    }
    cout << "L1：";
    printList(L1);

    list<int>L2((++L1.begin()), (--L1.end()));//list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
    cout << "L2：";
    printList(L2);

    list<int>L3(4, 8);//list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
    cout << "L3：";
    printList(L3);

    list<int>L4(L1);//list(const list &lst); //拷贝构造函数。
    cout << "L4：";
    printList(L4);

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

 

三.赋值和交换

函数原型：

assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。

示例代码：

/*list赋值和交换*/
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void printList(const list<int>&l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main() {
    list<int>L1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        L1.push_back(i);
    }
    cout << "L1：";
    printList(L1);

    list <int>L2;
    L2 = L1;//list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
    cout << "L2：";
    printList(L2);

    list<int>L3;
    L3.assign(L1.begin(), L1.end());//assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
    cout << "L3：";
    printList(L3);

    list<int>L4;
    L4.assign(4, 8);//assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
    cout << "L4：";
    printList(L4);

    cout << "L4和L3交换：" << endl;
    L4.swap(L3);//swap(lst); //将lst与本身的元素互换。
    cout << "L3：";
    printList(L3);
    cout << "L4：";
    printList(L4);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

四.大小操作

函数原型：

size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例代码：

/*list大小操作*/
#include<iostream>
#include<ctime>
#include<list>
using namespace std;
void printList(const list<int>&l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    list<int>L;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        L.push_back(rand());
    }
    printList(L);
    if (L.empty()) {    //empty(); //判断容器是否为空
        cout << "L1为空：" << endl;
    }
    else {
        cout << "L1不为空！" << endl;
        cout << "L1的元素个数为：" << L.size() << endl;    //size(); //返回容器中元素的个数
    }
    L.resize(7);//resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
    printList(L);
    L.resize(10, 3);//resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
    printList(L);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

五.插入和删除

函数原型：

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

示例代码：

/*list插入和删除*/
#include<iostream>
#include<ctime>
#include<list>
using namespace std;
void printList(const list<int>&l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    list<int>L;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        L.push_back(i);    //push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
    }
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        L.push_front(i);    //push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
    }
    printList(L);
    L.pop_front();    //pop_front();//从容器开头移除第一个元素
    L.pop_back();    //pop_back();//删除容器中最后一个元素
    cout << "去除头和尾之后：" << endl;
    printList(L);

    L.insert(++L.begin(), 9);    //insert(pos, elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
    cout << "第二个位置增加9：" << endl;
    printList(L);
    L.insert(--L.end(), 3, 7);    //insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
    cout << "倒数第二个位置增加3个7：" << endl;
    printList(L);
    L.insert(L.begin(), L.begin(), L.end());    //insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
    cout << "在第一个位置插入L的所有数据：" << endl;
    printList(L);
    list<int>::iterator it = L.begin();
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        it++;
    }
    L.erase(L.begin(), it);//erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
    cout << "删除了从1~4位置的元素：" << endl;
    printList(L);
    L.erase(++L.begin());    //erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
    cout << "删除第二个位置的元素：" << endl;
    printList(L);
    L.remove(7);    //remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。
    cout << "删除链表中所有的“7”" << endl;
    printList(L);
    L.clear();    //clear();//移除容器的所有数据
    cout << "清除链表的所有数据：" << endl;
    printList(L);

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

 

六.数据存取

函数原型：

front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素。

示例代码：

/*list数据存取*/
#include<iostream>
#include<ctime>
#include<list>
using namespace std;
void printList(const list<int>&l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    list<int>L;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        L.push_back(rand());
    }
    printList(L);
    cout << "第一个元素为：" << endl;
    cout << L.front() << endl;
    cout << "最后一个元素为：" << endl;
    cout << L.back() << endl;

    cout << endl << "修改数据之后：" << endl;
    L.front() = 6;
    cout << "第一个元素为：" << endl;
    cout << L.front() << endl;
    L.back() = 9;
    cout << "最后一个元素为：" << endl;
    cout << L.back() << endl;
    printList(L);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

七.反转和排序

函数原型：

reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序

示例代码：

/*list数据存取*/
#include<iostream>
#include<ctime>
#include<list>
using namespace std;
void printList(const list<int>&l) {
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
bool MyCompare(int x,int y) {
    return x>y;    //降序
}

int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    list<int>L;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        L.push_back(rand());
    }
    cout << "反转前：" << endl;
    printList(L);
    L.reverse();    //reverse(); //反转链表
    cout << "反转后：" << endl;
    printList(L);
    //所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用algorithm中的标准算法
    L.sort();    //sort(); //链表排序（默认是升序）
    cout << "升序排序后：" << endl;
    printList(L);
    L.sort(MyCompare);    //降序
    cout << "降序排序后：" << endl;
    printList(L);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

八.总结

　　也是些简单的操作，很容易上手~