C++ STL list容器——链表

list容器

简介#

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。链表由一系列节点组成，节点可以在运行时动态生成。每个节点包括两部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一节点的指针域。

相较于vector的连续线性空间，list就显得复杂许多，它的好处是每次插入或者删除一个元素，就是配置或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。且对于任何位置的元素插入或者元素移除，list永远是常数时间。

• list是一个双向链表容器，可高效地进行插入删除元素
• list不可以随机存取元素，所以不支持 at(pos)函数和[] 操作符，同时使用迭代器时，每次只能移动一个单位即仅能使用 ++ 或者 -- 操作符（不能+n）。

list与迭代器#

• list容器的迭代器时双向迭代器：双向迭代器从两个方向读写容器。除了提供前向迭代器的全部操作之外，双向迭代器还提供了前置和后置的自减运算。

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容器常用操作#

构造函数#

Copy
list<T> lstT;//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。

元素插入和删除操作#

Copy
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。

大小操作#

Copy
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。

赋值操作#

Copy
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。

数据存取操作#

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

反转、排序#

Copy
reverse();//反转链表，比如lst包含1,3,5元素，运行此方法后，lst就包含5,3,1元素。
sort(); //list排序