【C++】：list容器的基本使用

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🚀前言

list中的接口比较多，与string和vector类似，只需要掌握如何正确的使用，然后再去深入研究背后的原理，已达到可扩展的能力。本文只介绍list中一些常见的重要接口。

注意：使用list时需要包含头文件< list >。

一，list的介绍

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)

二，list的基本使用

2.1 list的构造

voidTestList1(){
    list<int> l1;// 构造空的l1
    list<int>l2(4,100);// l2中放4个值为100的元素
    list<int>l3(l2.begin(), l2.end());// 用l2的[begin(), end()）左闭右开的区间构造l3
    list<int>l4(l3);// 用l3拷贝构造l4// 以数组为迭代器区间构造l5int array[]={16,2,77,29};
    list<int>l5(array, array +sizeof(array)/sizeof(int));// 列表格式初始化C++11
    list<int> l6{1,2,3,4,5};// 用迭代器方式打印l5中的元素
    list<int>::iterator it = l5.begin();while(it != l5.end()){
        cout <<*it <<" ";++it;}       
    cout << endl;// C++11范围for的方式遍历for(auto& e : l5)
        cout << e <<" ";

    cout << endl;}

2.2 list迭代器的使用

**string和vector的是随机迭代器，list的迭代器是双向迭代器，不是随机迭代器，所以只支持 ++ 和 - -，由于效率原因不支持 + 和 -**。

// 注意：遍历链表只能用迭代器和范围forvoidPrintList(const list<int>& l){// 注意这里调用的是list的 begin() const，返回list的const_iterator对象for(list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end();++it){
        cout <<*it <<" ";// *it = 10; 编译不通过}

    cout << endl;}voidTestList2(){int array[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    list<int>l(array, array +sizeof(array)/sizeof(array[0]));// 使用正向迭代器正向list中的元素// list<int>::iterator it = l.begin();   // C++98中语法auto it = l.begin();// C++11之后推荐写法while(it != l.end()){
        cout <<*it <<" ";++it;}
    cout << endl;// 使用反向迭代器逆向打印list中的元素// list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();auto rit = l.rbegin();while(rit != l.rend()){
        cout <<*rit <<" ";++rit;}
    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的头插，头删，尾插和尾删

// push_back/pop_back/push_front/pop_frontvoidTestList3(){int array[]={1,2,3};
    list<int>L(array, array +sizeof(array)/sizeof(array[0]));// 在list的尾部插入4，头部插入0
    L.push_back(4);
    L.push_front(0);PrintList(L);// 删除list尾部节点和头部节点
    L.pop_back();
    L.pop_front();PrintList(L);}

2.4 list的插入和删除

/ insert /erase 
voidTestList4(){int array1[]={1,2,3};
    list<int>L(array1, array1 +sizeof(array1)/sizeof(array1[0]));// 获取链表中第二个节点auto pos =++L.begin();
    cout <<*pos << endl;// 在pos前插入值为4的元素
    L.insert(pos,4);PrintList(L);// 在pos前插入5个值为5的元素
    L.insert(pos,5,5);PrintList(L);// 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素
    vector<int> v{7,8,9};
    L.insert(pos, v.begin(), v.end());PrintList(L);// 删除pos位置上的元素
    L.erase(pos);PrintList(L);// 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素
    L.erase(L.begin(), L.end());PrintList(L);}

2.5 list 的 resize/swap/clear

// resize/swap/clearvoidTestList5(){// 用数组来构造listint array1[]={1,2,3};
    list<int>l1(array1, array1 +sizeof(array1)/sizeof(array1[0]));PrintList(l1);// 交换l1和l2中的元素
    list<int> l2;
    l1.swap(l2);PrintList(l1);PrintList(l2);// 将l2中的元素清空
    l2.clear();
    cout << l2.size()<< endl;}