STL之list函数详解

List结构

list使用双向链表来管理元素，可以从两端发展新元素，其内部结构如图1所示。

          

图1 list的结构

List能力

List的内部结构和vetor或deque截然不同，主要的区别入下：

• list不支持随机存取功能，可以支持首尾的直接存取，想获取其他元素，则需要遍历链表。
• 任何位置的删除、插入操作都非常快速，不需要移动和删除其他元素，这些操作在常数时间内完成。
• 安插和删除操作不会造成指向其他元素的各个pointer、reference、iterators失效
• list对异常操作的处理方式：要么成功，要么什么都不发生。

List所提供的成员函数区别：

• list提供了不少特殊的成员函数，专门用于移动元素，和STL的通用算比较，这些成员函数的执行速度更快，主要是成员函数操作时，不需要移动元素或拷贝，仅需要调指针。

Splice函数

list的好处是不论在任何位置，元素的安插和移除都只需要常数时间。如果我们要将若干元素从A容器移动B容器，使用splice函数将会更加高效，splice中文解释为衔接，链接，结合。从名字中就可以看出，该函数的功能，如图2所示是将元素3从容器A转移到容器B中，C之前(举例用，未考虑型别)，从执行动作中，可以看到执行splice函数后，原容器中就不包含该元素了，是转移属于操作。

图2 splice举例

List操作函数族

list类提供了多种操作元素的函数和算法，这些函数可以满足大部分的应用场景。

List的构造函数和析构函数
list<Elem> c	产生一个空list，其中没有任何元素
list<Elem> c1(c2)	产生另一个同型list的副本(所有的元素都被拷贝)
list<Elem> c(n)	利用元素的default构造函数产生一个大小为n的list
list<Elem> c(n,elem)	产生一个大小为n的list，每个元素值都是elem
list<Elem> c(beg, end)	产生一个list，以区间[beg, end)做为元素初值
c.~list<Elem>()	销毁所有元素，并释放内存
list的非变动性操作
c.size()	返回容器的大小
c.empty()	判断容器是否为空,等价于size()==0,但可能更快
c.max_size()	返回容器最大的可以存储的元素
reserve()	如果容量不足，扩大之
c1 == c2	判断c1 是否等于c2
c1 != c2	判断c1是否不等于c2
c1 < c2	判断c1 是否小于c2
c1 > c2	判断c1 是否大于c2
c1 <= c2	判断c1是否小于等于c2
c1 >= c2	判断c1是否大于等于c2
list的赋值操作
c1 = c2	将c2的全部元素赋值给c1
c.assign(n, elem)	复制n个elem，复制给c
c.assign(beg, end)	将区间[beg;end）内的元素赋值给c
c1.swap(c2)	将c1和c2元素互换
swap(c1,c2)	同上，此为全局函数
list元素之间存取
c.front	返回第一个元素，不检查元素存在与否
c.back	返回最后一个元素，不检查元素存在与否
list迭代器相关函数
c.begin()	返回一个双向迭代器，指向第一个元素
c.end()	返回一个双向迭代器，指向最后一个元素的下一个位置
c.begin()	返回一个逆向迭代器，指向逆向迭代的第一个元素
c.end()	返回一个逆向迭代器， 指向逆向迭代的最后一个元素的下一个位置
list安插、移除操作函数
c.insert(pos, elem)	在迭代器pos所指位置上安插一个elem副本， 并返回新元素的位置
c.insert(pos,n,elem)	在pos位置上插入n个elem副本，无返回值
c.insert(pos,beg,end)	在pos位置上插入区间[beg,end)内的所有元素的副本 没有返回值
c.push_back(elem)	在尾部添加一个elem副本
c.pop_back()	移除最后一个元素，无返回值
c.push_front()	在头部添加一个elem副本
c.pop_front()	移除第一个元素，但不返回
c.remove(val)	移除所有其值为val的元素
c.remove_if()
c.erase(pos)	移除pos位置上的元素，返回下一个元素的位置
c.erase(beg, end)	移除[beg, end)区间内的所有元素， 返回下一个元素的位置
c.resize(num)	将元素数量改为num(如果size()变大了， 多出来的新元素都需以default构造函数完成)
c.resize(num,elem)	将元素数量改为num(如果size()变大了， 多出来的新元素都elem的副本)
c.clear()	移除所有元素，将容器清空
备注：安插和移除元素，都会使“作用点”之后的各个元素的iterator等失效，若发生内存重新分配，该容器身上的所有iterator等都会失效
List的特殊变动性操作
c.unique()	如果存在若干相邻而数值相等的元素，就移除重复元素， 之留下一个
c.unique(op)	如果存在若干相邻元素，都使op()的结果为ture， 则移除重复元素，只留下一个。
c1.splice(pos, c2)	将c2内的所有元素转移到c1之内，迭代器pos之前
c1.splice(pos, c2, c2pos)	将c2内的c2pos所指元素转移到c1之内的pos所指位置上 (c1,c2可相同)
c1.splice(pos, c2,          c2beg，c2end)	将c2内的[c2beg，c2end）区间内所有元素转移到 c1内的pos之前(c1,c2可相同)
c.sort()	以operator<为准则，对所有元素排序
c.sort(op)	以op()为准则，对所有元素排序
c1.merge(c2)	假设c1和c2容器都包含已序(相同的排序方式)元素，将c2的全部元素转移到c1，并保证合并后的list还是已序。
c1.merge(c2，op)	假设c1和c2容器都包含op()原则下的已序(相同的排序方式)元素，将c2的全部元素转移到c1，并保证合并后的list在op（）原则仍是已序。
c.reverse()	将所有元素反序

list实例

#include "stdafx.h"
#include <list>
#include <string>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

void PrintLists(const list<int> &list1, const list<int> &list2)
{
	cout << "list1: ";
	copy(list1.begin(), list1.end(), ostream_iterator<int>(cout ," "));

	cout << endl << "list2: ";
	copy(list2.begin(), list2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;
	cout << endl;
}

void ListExample()
{
	//creat two empty lists;
	list<int> list1, list2;

	for (int i = 0; i < 6;  ++i)
	{
		list1.push_back(i);
		list2.push_front(i);
	}
	
	//list1: 0 1 2 3 4 5 //list2: 5 4 3 2 1 0 
	PrintLists(list1, list2);

	list2.splice(find(list2.begin(), list2.end(), 3), list1);
	PrintLists(list1, list2);

	list2.splice(list2.end(), list2, list2.begin());
	PrintLists(list1, list2);

	list2.sort();
	list1 = list2;
	//list1.push_back(-9);

	list2.unique();
	PrintLists(list1, list2);

	list1.merge(list2);
	PrintLists(list1, list2);

	list1.reverse();
	PrintLists(list1, list2);
	
}

调用ListExample函数后的运行结果：