C++STL第五篇（链表List的使用方法）

2024-03-19 10:36 由 ivanlee717 发表于 #后端开发

list

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。相较于vector的连续线性空间，list就显得负责许多，它的好处是每次插入或者删除一个元素，就是配置或者释放一个元素的空间。因此，list对于空间的运用有绝对的精准，一点也不浪费。而且，对于任何位置的元素插入或元素的移除，list永远是常数时间。

List和vector是两个最常被使用的容器。List容器是一个双向链表。

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
链表灵活，但是空间和时间额外耗费较大

list容器的迭代器

List容器不能像vector一样以普通指针作为迭代器，因为其节点不能保证在同一块连续的内存空间上。List迭代器必须有能力指向list的节点，并有能力进行正确的递增、递减、取值、成员存取操作。所谓”list正确的递增，递减、取值、成员取用”是指，递增时指向下一个节点，递减时指向上一个节点，取值时取的是节点的数据值，成员取用时取的是节点的成员。

List*有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效。这在vector是不成立的，因为vector的插入操作可能造成记忆体重新配置，导致原有的迭代器全部失效，甚至List元素的删除，也只有被删除的那个元素的迭代器失效，其他迭代器不受任何影响。

list是一个循环的双向链表

list<int> myList;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
	myList.push_back(i);
}

list<int>::_Nodeptr node = myList._Myhead->_Next;

for (int i = 0; i < myList._Mysize * 2; i++) {
	cout << "Node:" << node->_Myval << endl;
	node = node->_Next;
	if (node == myList._Myhead) {
		node = node->_Next;
	}
}

这是C++11标准库下的写法，list<int>::_Nodeptr node = myList._Myhead->_Next;这句话不适用于其他版本。

构造函数

默认构造函数：

std::list<T> lst; // 创建一个空的列表 lst，其中 T 是列表中元素的类型。

区间构造函数：

std::list<T> lst(beg, end); // 将区间 `[beg, end)` 中的元素拷贝给列表 lst。

重复元素构造函数：

std::list<T> lst(n, elem); // 创建包含 n 个值为 elem 的元素的列表 lst。

拷贝构造函数：

std::list<T> lst2(lst); // 使用列表 lst 初始化列表 lst2，创建 lst 的副本。

修改操作

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 位置插入 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。

大小

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。

其他

list<int> rlist = { 3,2,1,5,4 };
cout << "rlist.front：" << rlist.front() << endl;
cout << "rlist.back：" << rlist.back() << endl;
rlist.reverse();
// 使用迭代器遍历链表并输出元素
for (auto it = rlist.begin(); it != rlist.end(); ++it) {
	std::cout << *it << " ";
}
rlist.sort();