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【STL】06.详解标准库中的 list

2025/9/15 17:41:23 来源:https://blog.csdn.net/2301_80258336/article/details/141019557  浏览:    关键词:【STL】06.详解标准库中的 list

一、对标准库中的list介绍

在这里插入图片描述

  1. list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除的序列式容器,并且该容器可以前后双向迭代
  2. list的底层是双向链表结构,双向链表中每个元素存储在互不相关的独立节点中,在节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。
  3. list与forward_list非常相似:最主要的不同在于forward_list是单链表,只能朝前迭代,已让其更简单高效。
  4. 与其他的序列式容器相比(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。
  5. 与其他序列式容器相比,list和forward_list最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问,比如:要访问list的第6个元素,必须从已知的位置(比如头部或者尾部)迭代到该位置,在这段位置上迭代需要线性的时间开销;list还需要一些额外的空间,以保存每个节点的相关联信息(对于存储类型较小元素的大list来说这可能是一个重要的因素)

注意
list的迭代器是双向迭代器,vector的迭代器是随机迭代器,主要区别在于双向迭代器不支持+- 操作
正由于list的双向迭代器,因此<algorithm>中的sort()函数无法使用,list单独实现了一个sort()函数,但效率极低。不建议使用

二、list的使用

2.1 list的构造函数

构造函数声明接口说明
list()无参构造
list(size_type n, const value_type& val )构造并初始化n个val
list (const list& x);拷贝构造
list (InputIterator first, InputIterator last);使用迭代器进行初始化构造
void test1()
{list<int> l1;list<int> l2(5, 0);list<int> l3 = l2;list<int> l4(l2.begin(), l2.end());
}

2.2 list的迭代器访问

此处,大家可暂时将迭代器理解成一个指针,该指针指向list中的某个节点

iterator的说明接口说明
begin()+end()获取第一个数据位置的iterator/const_iterator, 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin()+rend()获取最后一个数据位置的reverse_iterator,获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator
void test2()
{list<int> l1 = { 0,1,2,3,4,5,6 };auto it1 = l1.begin();while (it1 != l1.end()){cout << *it1 << " ";it1++;}cout << endl;auto it2 = l1.rbegin();while (it2 != l1.rend()){cout << *it2 << " ";it2++;}cout << endl;
}

注意:

  1. begin与end为正向迭代器,对迭代器执行++操作,迭代器向后移动
  2. rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器,对迭代器执行++操作,迭代器向前移动

2.3 list的容量操作

容量空间接口说明
size()获取数据个数
empty()判断是否为空
void test3()
{list<int> l1 = { 0,1,2,3,4,5,6 };cout << "size:" << l1.size() << endl;cout << "Is_Empty:" << l1.empty() << endl;
}

2.4 list的增删查改

操作接口说明
push_front()头插
pop_front()头删
push_back()尾插
pop_back ()尾删
insert()在pos之前插入val
erase()删除pos位置的数据
swap()交换两个list的数据空间
clear()清空容器
void test4()
{list<int> l1 = { 0,1,2,3,4,5,6 };list<int>l2;for (auto& e : l1)cout << e << " ";cout << endl;l1.push_front(100);l1.push_back(200);l1.push_back(300);for (auto& e : l1)cout << e << " ";cout << endl;l1.pop_front();l1.pop_back();for (auto& e : l1)cout << e << " ";cout << endl;l1.insert(l1.begin(), 400);for (auto& e : l1)cout << e << " ";cout << endl;l1.erase(l1.begin());for (auto& e : l1)cout << e << " ";cout << endl;l1.swap(l2);l2.clear();
}

2.5 list的元素获取

操作接口说明
front()取第一个元素
back()取最后一个元素
void test5()
{list<int> l1 = { 0,1,2,3,4,5,6 };cout << "front:" << l1.front() << endl;cout << "back:" << l1.back() << endl;
}

2.6 list的其他操作

操作接口说明
void splice (const_iterator position, list& x);把x中所有元素转移到position位置之前
void splice (const_iterator position, list& x, const_iterator i);仅仅把x中i位置的元素转移到position位置之前
void splice (const_iterator position, list& x,const_iterator first, const_iterator last);把x中[first,last)区间的元素转移到position位置之前
void remove (const value_type& val);移除val,这个和erase差不多
void unique();去重操作,必须是有序序列才能进行此操作
void merge (list& x)对两个链表进行归并排序
void sort();对链表进行排序,底层不是快排,可能是归并
void reverse()链表逆置

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