目录
一、list的介绍
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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)
二、 标准库中的list类
2.1 list的常见接口说明
2.1.1 list对象的常见构造
2.1.1.1 无参构造函数
list();
intmain(){
list<int> l;return0;}
2.1.1.2 有参构造函数(构造并初始化n个val)
list (size_type n, const value_type& val = value_type());
intmain(){
list<int>l(5,4);return0;}
2.1.1.3 有参构造函数(使用迭代器进行初始化构造)
template <class InputIterator>
list (InputIterator first, InputIterator last);
intmain(){
string s("Love");
list<int>l(s.begin(), s.end());return0;}
2.1.1.4 拷贝构造函数
list (const list& x);
intmain(){
list<int>l1(5,6);
list<int>l2(l1);return0;}
2.1.2 list iterator的使用
2.1.2.1 begin() + end()
iterator begin();
const_iterator begin() const;
获取第一个数据位置的iterator/const_iterator
iterator end();
const_iterator end() const;
获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
intmain(){
list<int> l;for(int i =0; i <10; i++){
l.push_back(i);}
list<int>::iterator it = l.begin();while(it != l.end()){
cout <<*it <<' ';++it;}
cout << endl;return0;}
2.1.2.2 rbegin() + rend()
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;
获取最后一个数据位置的reverse_iterator/const_reverse_iterator
reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;
获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator/const_reverse_iterator
intmain(){
list<int> l;for(int i =0; i <10; i++){
l.push_back(i);}
list<int>::reverse_iterator it = l.rbegin();while(it != l.rend()){
cout <<*it <<' ';++it;}
cout << endl;return0;}
注意：
begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动rbegin与rend为反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动
2.1.3 list对象的容量操作
2.1.3.1 empty()函数
bool empty() const; 判断是否为空
intmain(){
list<int> l;
cout << l.empty()<< endl;
l.push_back(1);
cout << l.empty()<< endl;return0;}
2.1.3.2 size()函数
size_type size() const; 获取数据个数
intmain(){
list<int> l;
cout << l.size()<< endl;for(int i =0; i <10; i++){
l.push_back(i);}
cout << l.size()<< endl;return0;}
2.1.4 list对象的增删查改及访问
2.1.4.1 push_front()函数
void push_front (const value_type& val); 头插
intmain(){
list<int> l;
l.push_front(1);
l.push_front(2);
l.push_front(3);
l.push_front(4);for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;return0;}
2.1.4.2 pop_front()函数
void pop_front(); 头删
2.1.4.3 push_back()函数
void push_back (const value_type& val); 尾插
intmain(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;return0;}
2.1.4.4 pop_back()函数
void pop_back(); 尾删
intmain(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);for(auto e : l){ cout << e <<' ';}
cout << endl;
l.pop_back();for(auto e : l){ cout << e <<' ';}
cout << endl;return0;}
2.1.4.5 insert()函数
iterator insert (iterator position, const value_type& val);
insert()函数能够在position之前插入val，并返回插入数据位置的 iterator
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);
insert()函数能够在position之前插入 n 个 val
template <class InputIterator>
void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
insert()函数能够在position之前插入一段迭代器区间的数据
intmain(){
list<int> l;
string s("Love");
l.push_back(1);
l.push_back(2);for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;// insert()函数能够在position之前插入val，并返回插入数据位置的 iterator
cout <<*(l.insert(l.begin(),20))<< endl;for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;// insert()函数能够在position之前插入 n 个 val
l.insert(++l.begin(),3,30);for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;// insert()函数能够在position之前插入一段迭代器区间的数据
l.insert(++l.begin(), s.begin(), s.end());for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;return0;}
2.1.4.6 erase()函数
iterator erase (iterator position);
erase()函数能够删除在position位的的数据，并返回删除数据后面数据位置的 iterator
iterator erase (iterator first, iterator last);
erase()函数能够删除在迭代器区间 [first,last) 的的数据，并返回删除数据后面数据位置的 iterator
intmain(){
list<int> l;for(int i =0; i <10; i++){
l.push_back(i);}
cout << endl;for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;// erase()函数能够删除在position位的的数据// 并返回删除数据后面数据位置的 iterator
cout <<*(l.erase(l.begin()))<< endl;for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;// erase()函数能够删除在迭代器区间 [first,last) 的的数据// 并返回删除数据后面数据位置的 iterator
cout <<*(l.erase(++l.begin(),--l.end()))<< endl;for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;return0;}
2.1.4.7 swap()函数
void swap (list& x);
交换两个list的数据空间
intmain(){
list<int>l1(4,10);
list<int>l2(5,5);for(auto e : l1){ cout << e <<' ';}
cout << endl;for(auto e : l2){ cout << e <<' ';}
cout << endl;
l1.swap(l2);for(auto e : l1){ cout << e <<' ';}
cout << endl;for(auto e : l2){ cout << e <<' ';}
cout << endl;return0;}
2.1.4.8 clear()函数
void clear();
清除list中的有效数据
intmain(){
list<int>l(4,10);
cout << l.size()<< endl;
l.clear();
cout << l.size()<< endl;return0;}
2.1.4.9 front()函数 + back()函数
访问list中的第一个数据
reference front();
const_reference front() const;
访问list中的最后一个数据
reference back();
const_reference back() const;
intmain(){
list<int> l;for(int i =0; i <10; i++){
l.push_back(i);}
cout <<"front:"<< l.front()<< endl;
cout <<"back:"<< l.back()<< endl;return0;}
2.1.5 list的迭代器失效
前面说过，此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针，迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节点被删除了。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在list中进行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭代器，其他迭代器不会受到影响。
intmain(){int array[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
list<int>l(array, array +sizeof(array)/sizeof(array[0]));auto it = l.begin();while(it != l.end()){// erase()函数执行后，it所指向的节点已被删除// 因此it无效，在下一次使用it时，必须先给其赋值
l.erase(it);++it;}return0;}// 改正intmain(){int array[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
list<int>l(array, array +sizeof(array)/sizeof(array[0]));auto it = l.begin();while(it != l.end()){
l.erase(it++);// it = l.erase(it);}}
三、list的模拟实现
3.1 list 节点类的实现
namespace aj
{// List的节点类template<classT>structListNode{ListNode(const T& val =T()):_val(val){}
ListNode<T>* _prev =nullptr;
ListNode<T>* _next =nullptr;
T _val;};};
3.2 list 中默认成员函数的实现
namespace aj
{//listtemplate<classT>classlist{typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:// List的构造list(){CreateHead();}// 构造并用n个val初始化list(int n,const T& value =T()){CreateHead();while(n--){push_back(value);}}// 链表的拷贝构造// list(const list<T>& l)list(list<T>& l){CreateHead();for(auto e : l){push_back(e);}}
list<T>&operator=(const list<T> l){swap(l);return*this;}~list(){clear();delete _head;
_head =nullptr;}voidswap(list<T>& l){
std::swap(_head, l._head);
std::swap(_size, l._size);}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
3.3 list 中 size、empty 和 swap 函数的实现
namespace aj
{template<classT>classlist{typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:
size_t size()const{return size;}boolempty()const{return _head->_next == _head && _head->_prev == _head;}voidswap(list<T>& l){
std::swap(_head, l._head);
std::swap(_size, l._size);}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
3.4 list 中 迭代器类 的实现
namespace aj
{//List的迭代器类//template<class T>template<classT,classRef,classPtr>structListIterator{typedef ListNode<T>* PNode;typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;// 成员变量
PNode _pNode;public:// 迭代器的构造函数ListIterator(PNode pNode =nullptr):_pNode(pNode){}
Ref operator*(){return _pNode->_val;}
Ptr operator->(){return&(_pNode->_val);}
Self&operator++(){
_pNode = _pNode->_next;return*this;}
Self operator++(int){
Self tmp(*this);++*this;return tmp;}
Self&operator--(){
_pNode = _pNode->_prev;return*this;}
Self operator--(int){
Self tmp(*this);--*this;return tmp;}booloperator!=(const Self& l){return _pNode != l._pNode;}booloperator==(const Self& l){return _pNode == l._pNode;}};};
3.5 list 中 迭代器 、 范围构造函数 和 clear 函数 的实现
namespace aj
{template<classT>classlist{typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;typedef ListIterator<T,const T&,const T&> const_iterator;template<classIterator>list(Iterator first, Iterator last){CreateHead();while(first != last){push_back(first._pNode->_val);++first;}}// List Iterator
iterator begin(){// return iterator(_head->_next);return _head->_next;}
iterator end(){// return iterator(_head);return _head;}
const_iterator begin()const{return _head->_next;}
const_iterator end()const{return _head;}voidclear(){
list<T>::iterator lit =begin();while(lit !=end()){
lit =erase(lit);}}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
3.6 list 中 insert 和 erase 的实现
namespace aj
{template<classT>classlist{typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;typedef ListIterator<T,const T&,const T&> const_iterator;// 在pos位置前插入值为val的节点,返回插入新节点的位置
iterator insert(iterator pos,const T& val){// 通过迭代器找到所需的节点指针
Node* cur = pos._pNode;
Node* prev = cur->_prev;// 创建新的节点
Node* newnode =newNode(val);// 节点间相互连接
newnode->_prev = prev;
prev->_next = newnode;
cur->_prev = newnode;
newnode->_next = cur;// 节点数量++
_size++;//return iterator(newnode);return newnode;}// 删除pos位置的节点，返回该节点的下一个位置
iterator erase(iterator pos){assert(_size >0);// 找到所需要的节点指针
Node* cur = pos._pNode;
Node* next = cur->_next;
Node* prev = cur->_prev;// 节点相互连接
next->_prev = prev;
prev->_next = next;// 删除节点delete cur;
cur =nullptr;// 减少节点数目--_size;// 返回删除节点的下一个位置// return iterator(next);return next;}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
3.7 list 中 push_back、pop_back、push_front 和 pop_front 函数的实现
namespace aj
{template<classT>classlist{public:typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;voidpush_back(const T& val){insert(end(), val);}voidpop_back(){erase(--end());}voidpush_front(const T& val){insert(begin(), val);}voidpop_front(){erase(begin());}private:
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
3.8 list 中 反向迭代器类 和 反向迭代器 的实现
反向迭代器的
++
就是正向迭代器的
--
，反向迭代器的
--
就是正向迭代器的
++
，因此反向迭代器的实现可以借助正向迭代器，即：反向迭代器内部可以包含一个正向迭代器，对正向迭代器的接口进行包装即可。
注意:反向迭代器类可以被所有的容器封装成反向迭代器使用。
下面两种反向迭代器的实现虽然不同，但是功能是相同的。反向迭代器类的实现不同，那么对应封装迭代器的时候也要做出相应的改变。
reverse_iterator.h 反向迭代器非对称版本
#pragmaonce// 不对称版本namespace aj
{// 适配器 -- 复用template<classIterator,classRef,classPtr>structReverse_iterator{typedef Reverse_iterator<Iterator,Ref,Ptr> Self;Reverse_iterator(const Iterator& it):_it(it){}
Ref operator*(){return*_it;}
Ptr operator->(){return _it.operator->();}
Self&operator++(){--_it;return*this;}
Self operator++(int){
Self tmp(*this);--_it;return tmp;}
Self&operator--(){++_it;return*this;}
Self operator--(int){
Self tmp(*this);++_it;return tmp;}booloperator!=(const Self& s){return _it != s._it;}booloperator==(const Self& s){return _it == s._it;}
Iterator _it;};}
list.h 反向迭代器非对称版本
#include"reverse_iterator.h"namespace aj
{template<classT>classlist{public:typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:// typedef ListIterator<T> iterator;typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;typedef ListIterator<T,const T&,const T&> const_iterator;typedef Reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;typedef Reverse_iterator<const_iterator,const T&,const T*> const_reverse_iterator;public:// reverse_iterator 不对称版本
reverse_iterator rbegin(){// return iterator(_head->_next);return--end();//这里可以使用--end()也可以使用end()-1，但是没有写operator-()}//这里就使用--end()，这里能使用--end()的原因是//end()返回传值返回的自定义类型的临时对象，具有常性，是常量//但是这里有编译器的特殊处理//使得const对象可以调用非const成员函数
reverse_iterator rend(){// return iterator(_head);returnend();}
const_reverse_iterator rbegin()const{return--end();}
const_reverse_iterator rend()const{returnend();}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
reverse_iterator.h 反向迭代器对称版本
#pragmaonce// 对称版本namespace aj
{// 适配器 -- 复用template<classIterator,classRef,classPtr>structReverse_iterator{typedef Reverse_iterator<Iterator,Ref,Ptr> Self;Reverse_iterator(const Iterator& it):_it(it){}
Ref operator*(){
Iterator tmp(_it);return*--tmp;}
Ptr operator->(){return--_it.operator->();}
Self&operator++(){--_it;return*this;}
Self operator++(int){
Self tmp(*this);--_it;return tmp;}
Self&operator--(){++_it;return*this;}
Self operator--(int){
Self tmp(*this);++_it;return tmp;}booloperator!=(const Self& s){return _it != s._it;}booloperator==(const Self& s){return _it == s._it;}
Iterator _it;};}
list.h 反向迭代器对称版本
#include"reverse_iterator.h"namespace aj
{template<classT>classlist{public:typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:// typedef ListIterator<T> iterator;typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;typedef ListIterator<T,const T&,const T&> const_iterator;typedef Reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;typedef Reverse_iterator<const_iterator,const T&,const T*> const_reverse_iterator;public:// reverse_iterator 对称版本
reverse_iterator rbegin(){// return iterator(_head->_next);returnend();}
reverse_iterator rend(){// return iterator(_head);returnbegin();}
const_reverse_iterator rbegin()const{returnend();}
const_reverse_iterator rend()const{returnbegin();}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};};
3.9 list 实现汇总及函数测试
reverse_iterator.h
#pragmaonce// 不对称版本//namespace aj//{// // 适配器 -- 复用// template<class Iterator, class Ref, class Ptr>// struct Reverse_iterator// {// typedef Reverse_iterator<Iterator,Ref,Ptr> Self;//// Reverse_iterator(const Iterator& it)// :_it(it)// {}//// Ref operator*()// {// return *_it;// }//// Ptr operator->()// {// return _it.operator->();// }//// Self& operator++()// {// --_it;// return *this;// }//// Self operator++(int)// {// Self tmp(*this);// --_it;// return tmp;// }//// Self& operator--()// {// ++_it;// return *this;// }//// Self operator--(int)// {// Self tmp(*this);// ++_it;// return tmp;// }//// bool operator!=(const Self& s)// {// return _it != s._it;// }//// bool operator==(const Self& s)// {// return _it == s._it;// }// Iterator _it;// };//}// 对称版本namespace aj
{// 适配器 -- 复用template<classIterator,classRef,classPtr>structReverse_iterator{typedef Reverse_iterator<Iterator,Ref,Ptr> Self;Reverse_iterator(const Iterator& it):_it(it){}
Ref operator*(){
Iterator tmp(_it);return*--tmp;}
Ptr operator->(){return--_it.operator->();}
Self&operator++(){--_it;return*this;}
Self operator++(int){
Self tmp(*this);--_it;return tmp;}
Self&operator--(){++_it;return*this;}
Self operator--(int){
Self tmp(*this);++_it;return tmp;}booloperator!=(const Self& s){return _it != s._it;}booloperator==(const Self& s){return _it == s._it;}
Iterator _it;};}
list.h
#pragmaonce#include<iostream>#include<assert.h>#include<string>#include<vector>usingnamespace std;#include"reverse_iterator.h"namespace aj
{// List的节点类template<classT>structListNode{ListNode(const T& val =T()):_val(val){}
ListNode<T>* _prev =nullptr;
ListNode<T>* _next =nullptr;
T _val;};//List的迭代器类//template<class T>template<classT,classRef,classPtr>structListIterator{typedef ListNode<T>* PNode;typedef ListIterator<T ,Ref , Ptr> Self;// 成员变量
PNode _pNode;// typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;public:// 迭代器的构造函数ListIterator(PNode pNode =nullptr):_pNode(pNode){}
Ref operator*(){return _pNode->_val;}
Ptr operator->(){return&(_pNode->_val);}
Self&operator++(){
_pNode = _pNode->_next;return*this;}
Self operator++(int){
Self tmp(*this);++*this;return tmp;}
Self&operator--(){
_pNode = _pNode->_prev;return*this;}
Self operator--(int){
Self tmp(*this);--*this;return tmp;}booloperator!=(const Self& l){return _pNode != l._pNode;}booloperator==(const Self& l){return _pNode == l._pNode;}};//list类template<classT>classlist{public:typedef ListNode<T> Node;typedef Node* PNode;public:// typedef ListIterator<T> iterator;typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;typedef ListIterator<T,const T&,const T&> const_iterator;typedef Reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;typedef Reverse_iterator<const_iterator,const T&,const T*> const_reverse_iterator;public:///// List的构造list(){CreateHead();}list(int n,const T& value =T()){CreateHead();while(n--){push_back(value);}}template<classIterator>list(Iterator first, Iterator last){CreateHead();while(first != last){push_back(first._pNode->_val);++first;}}// 链表的拷贝构造// list(const list<T>& l)list(list<T>& l){CreateHead();for(auto e : l){push_back(e);}}//list<T>& operator=(const list<T> l)
list<T>&operator=(list<T> l){swap(l);return*this;}~list(){clear();delete _head;
_head =nullptr;}///// List Iterator
iterator begin(){// return iterator(_head->_next);return _head->_next;}
iterator end(){// return iterator(_head);return _head;}
const_iterator begin()const{return _head->_next;}
const_iterator end()const{return _head;} reverse_iterator 不对称版本//reverse_iterator rbegin()//{// // return iterator(_head->_next);// return --end(); //这里可以使用--end()也可以使用end()-1，但是没有写operator-()//} //这里就使用--end()，这里能使用--end()的原因是// //end()返回传值返回的自定义类型的临时对象，具有常性，是常量// //但是这里有编译器的特殊处理// //使得const对象可以调用非const成员函数//reverse_iterator rend()//{// // return iterator(_head);// return end();//}//const_reverse_iterator rbegin()const//{// return --end();//}//const_reverse_iterator rend()const//{// return end();//}// reverse_iterator 对称版本
reverse_iterator rbegin(){// return iterator(_head->_next);returnend();}
reverse_iterator rend(){// return iterator(_head);returnbegin();}
const_reverse_iterator rbegin()const{returnend();}
const_reverse_iterator rend()const{returnbegin();}///// List Capacity
size_t size()const{return size;}boolempty()const{return _head->_next == _head && _head->_prev == _head;}// List Access
T&front(){assert(_head->_next != _head);return _head->_next->_val;}const T&front()const{assert(_head->_next != _head);return _head->_next->_val;}
T&back(){assert(_head->_prev != _head);return _head->_prev->_val;}const T&back()const{assert(_head->_prev != _head);return _head->_prev->_val;}// List Modifyvoidpush_back(const T& val){insert(end(), val);}voidpop_back(){erase(--end());}voidpush_front(const T& val){insert(begin(), val);}voidpop_front(){erase(begin());}// 在pos位置前插入值为val的节点,返回插入新节点的位置
iterator insert(iterator pos,const T& val){// 通过迭代器找到所需的节点指针
Node* cur = pos._pNode;
Node* prev = cur->_prev;// 创建新的节点
Node* newnode =newNode(val);// 节点间相互连接
newnode->_prev = prev;
prev->_next = newnode;
cur->_prev = newnode;
newnode->_next = cur;// 节点数量++
_size++;//return iterator(newnode);return newnode;}// 删除pos位置的节点，返回该节点的下一个位置
iterator erase(iterator pos){assert(_size >0);// 找到所需要的节点指针
Node* cur = pos._pNode;
Node* next = cur->_next;
Node* prev = cur->_prev;// 节点相互连接
next->_prev = prev;
prev->_next = next;// 删除节点delete cur;
cur =nullptr;// 减少节点数目--_size;// 返回删除节点的下一个位置// return iterator(next);return next;}voidclear(){
list<T>::iterator lit =begin();while(lit !=end()){
lit =erase(lit);}}voidswap(list<T>& l){
std::swap(_head, l._head);
std::swap(_size, l._size);}private:voidCreateHead(){
_head =newNode();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size =0;}
PNode _head;// 头结点int _size;// 记录链表中节点的个数};structAA{AA(int a1 =0,int a2 =0):_a1(a1),_a2(a2){}int _a1;int _a2;};//template<class T>//void print_list(const list<T>& l)//{// // list<T>未实例化的类模板，编译器不能去他里面去找// // 那么编译器就无法确定这里的// // const_iterator是静态变量还是内嵌类型// // 加上typename就相当于告诉编译器这里是内嵌类型// // 等list<T>初始化后再到类中去取// typename list<T>::const_iterator it = l.begin();// while (it != l.end())// {// cout << *it << ' ';// ++it;// }// cout << endl;//}template<classContainer>voidprint_container(const Container& l){typenameContainer::const_iterator it = l.begin();while(it != l.end()){
cout <<*it <<' ';++it;}
cout << endl;}///// 测试无参构造、n个val的构造、迭代器区间构造voidtest_list1(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.push_back(5);
list<int>l1(10,20);
list<int>l2(++l1.begin(),--l1.end());for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;for(auto e : l1){
cout << e <<' ';}
cout << endl;for(auto e : l2){
cout << e <<' ';}
cout << endl;}// 测试 insert push_back push_front// 测试 iterator 范围for// 测试 operator != operator* voidtest_list2(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.push_back(5);
l.push_front(10);
l.push_front(20);
list<int>::iterator lit = l.begin();while(lit != l.end()){
cout <<*lit <<' ';++lit;}
cout << endl;for(auto& e : l){
e +=10;
cout << e <<' ';}
cout << endl;}// 测试 erase pop_back pop_frontvoidtest_list3(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.push_back(5);for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;
l.pop_back();for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;
l.pop_front();for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;}// 测试 operator++ operator++(int)// 测试 operator-- operator--(int)voidtest_list4(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.push_back(5);
list<int>::iterator lit1 = l.begin();
cout <<*(lit1++)<< endl;
cout <<*(++lit1)<< endl;
list<int>::iterator lit2 = l.end();
cout <<*(--lit2)<< endl;
cout <<*(lit2--)<< endl;
cout << endl;}// 测试 operator== operator!=voidtest_list5(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
l.push_back(4);
l.push_back(5);
list<int>::iterator lit = l.end();
cout <<(lit == lit)<< endl;
cout <<(lit != lit)<< endl;
cout << endl;}voidtest_list6(){
list<int> l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;
cout << l.front()<<' '<< l.back()<< endl;
l.pop_back();
l.pop_front();for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;
cout << l.front()<<' '<< l.back()<< endl;
l.pop_back();
l.pop_front();for(auto e : l){
cout << e <<' ';}
cout << endl;
cout << l.front()<<' '<< l.back()<< endl;}// 测试 operator->voidtest_list7(){
list<AA> l1;
l1.push_back(AA(1,1));
l1.push_back(AA(2,2));
l1.push_back(AA(3,3));
l1.push_back(AA(4,4));
list<AA>::iterator it = l1.begin();while(it != l1.end()){
cout << it->_a1 <<' '<< it->_a2 << endl;++it;}}// 测试拷贝构造和赋值重载 voidtest_list8(){
list<int> l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);// 拷贝构造l2
list<int>l2(l1);// 输出l1和l2的值for(auto e : l1){
cout << e <<' ';}
cout << endl;for(auto e : l2){
cout << e <<' ';}
cout << endl;// l2中的值都*10，并输出for(auto& e : l2){
e *=10;
cout << e <<' ';}
cout << endl;// 将l2赋值给l1
l1 = l2;// 输出l1和l2的值for(auto e : l1){
cout << e <<' ';}
cout << endl;for(auto e : l2){
cout << e <<' ';}
cout << endl;}// 测试print_containervoidtest_list9(){
list<int> l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);print_container(l1);
list<string> l2;
l2.push_back("1111111111111111111");
l2.push_back("2222222222222222222");
l2.push_back("3333333333333333333");
l2.push_back("4444444444444444444");print_container(l2);
vector<string> v;
v.push_back("1111111111111111111");
v.push_back("2222222222222222222");
v.push_back("3333333333333333333");
v.push_back("4444444444444444444");print_container(v);}voidtest_list10(){
list<int> l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);
list<int>::reverse_iterator it = l1.rbegin();while(it != l1.rend()){
cout <<*it <<' ';++it;}
cout << endl;}};
四、 list 与 vector 的对比
vector
与
list
都是
STL
中非常重要的序列式容器，由于两个容器的底层结构不同，导致其特性以及应用场景不同，其主要不同如下：
vectorlist底层结构动态顺序表，一段连续空间带头结点的双向循环链访问支持随机访问，访问某个元素的效率O(1)不支持随机访问，访问某个元素的效率为O(N)插入和删除头部和中部的插入效率低，因为需要移动大量数据，效率为O(N)，尾插和尾删的效率高，效率为O(1) 。插入时有可能需要增容，增容：开辟新空间，拷贝元素，释放旧空间，导致效率更低任意位置的插入和删除效率高，不需要移动数据，效率为O(N)空间利用率底层为连续空间，不容易造成内存碎片，空间利用率高，缓存利用率高底层节点动态开辟，小节点容易造成内存碎片，空间利用率低，缓存利用率低迭 代 器 失 效在插入元素时，要给所有的迭代器重新赋值，因为插入元素有可能会导致重新扩容，致使原来迭代器失效，删除时，当前迭代器需要重新赋值否则会失效插入元素不会导致迭代器失效，删除元素时，只会导致当前迭代器失效，其他迭代器不受影响使 用 场 景需要高效存储，支持随机访问，不关心插入删除效率大量插入和删除操作，不关心随机访问
结尾
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版权归原作者 是阿建吖! 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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