STL之list容器详解

List 容器

list是C++标准模版库(STL,Standard Template Library)中的部分内容。实际上,list容器就是一个双向链表,可以高效地进行插入删除元素。

使用list容器之前必须加上<vector>头文件：#include<list>;

list属于std命名域的内容，因此需要通过命名限定：using std::list;也可以直接使用全局的命名空间方式：using namespace std;

构造函数

 　  list<int> c0; //空链表

　　list<int> c1(3); //建一个含三个默认值是0的元素的链表

　　list<int> c2(5,2); //建一个含五个元素的链表，值都是2

　　list<int> c4(c2); //建一个c2的copy链表

　　list<int> c5(c1.begin(),c1.end()); ////c5含c1一个区域的元素[_First, _Last)。

成员函数

c.begin()      返回指向链表第一个元素的迭代器。

c.end()      返回指向链表最后一个元素之后的迭代器。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    list<int>::iterator it;
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << "\t";
    }
    cout << endl;

c.rbegin()      返回逆向链表的第一个元素,即c链表的最后一个数据。

c.rend()      返回逆向链表的最后一个元素的下一个位置,即c链表的第一个数据再往前的位置。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    list<int>::reverse_iterator it;
    for(it = a1.rbegin();it!=a1.rend();it++){
        cout << *it << "\t";
    }
    cout << endl;

operator=      重载赋值运算符。

    list<int> a1 {1,2,3,4,5},a2;
    a2 = a1;
    list<int>::iterator it;
    for(it = a2.begin();it!=a2.end();it++){
        cout << *it << endl;
    }

c.assign(n,num)      将n个num拷贝赋值给链表c。

c.assign(beg,end)      将[beg,end)区间的元素拷贝赋值给链表c。

    int a[5] = {1,2,3,4,5};
    list<int> a1;
    list<int>::iterator it;
    a1.assign(2,10);
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    a1.assign(a,a+5);
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

c.front()      返回链表c的第一个元素。

c.back()      返回链表c的最后一个元素。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    if(!a1.empty()){
        cout << "the first number is:" << a1.front() << endl;
        cout << "the last number is:" << a1.back() << endl;
    }

c.empty()  判断链表是否为空。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    if(!a1.empty())
        cout << "a1 is not empty" << endl;
    else
        cout << " a1 is empty" << endl;

c.size()      返回链表c中实际元素的个数。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    cout << a1.size() << endl;

c.max_size()      返回链表c可能容纳的最大元素数量。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    cout << a1.max_size() << endl;

c.clear()      清除链表c中的所有元素。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    list<int>::iterator it;
    cout << "clear before:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << "\t";
    }
    cout << endl;
    a1.clear();
    cout << "clear after:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << "\t";
    }
    cout << endl;

c.insert(pos,num)      在pos位置插入元素num。

c.insert(pos,n,num)      在pos位置插入n个元素num。

c.insert(pos,beg,end)      在pos位置插入区间为[beg,end)的元素。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    list<int>::iterator it;
    cout << "insert before:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.insert(a1.begin(),0);
    cout << "insert(pos,num) after:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.insert(a1.begin(),2,88);
    cout << "insert(pos,n,num) after:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    int arr[5] = {11,22,33,44,55};
    a1.insert(a1.begin(),arr,arr+3);
    cout << "insert(pos,beg,end) after:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

c.erase(pos)　　　　删除pos位置的元素。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    list<int>::iterator it;
    cout << "erase before:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    a1.erase(a1.begin());
    cout << "erase after:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

c.push_back(num)      在末尾增加一个元素。

c.pop_back()      删除末尾的元素。

c.push_front(num)      在开始位置增加一个元素。

c.pop_front()      删除第一个元素。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    a1.push_back(10);
    list<int>::iterator it;
    cout << "push_back:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.pop_back();
    cout << "pop_back:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.push_front(20);
    cout << "push_front:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.pop_front();
    cout << "pop_front:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

resize(n)      从新定义链表的长度,超出原始长度部分用0代替,小于原始部分删除。

resize(n,num)            从新定义链表的长度,超出原始长度部分用num代替。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    a1.resize(8);
    list<int>::iterator it;
    cout << "resize(n):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.resize(10, 10);
    cout << "resize(n,num):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

c1.swap(c2);      将c1和c2交换。

swap(c1,c2);      同上。

    list<int> a1{1,2,3,4,5},a2,a3;
    a2.swap(a1);
    list<int>::iterator it;
    cout << "a2.swap(a1):";
    for(it = a2.begin();it!=a2.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    swap(a3,a2);
    cout << "swap(a3,a2):";
    for(it = a3.begin();it!=a3.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    return 0;

c1.merge(c2)      合并2个有序的链表并使之有序,从新放到c1里,释放c2。

c1.merge(c2,comp)      合并2个有序的链表并使之按照自定义规则排序之后从新放到c1中,释放c2。

    list<int> a1{1,2,3},a2{4,5,6};
    a1.merge(a2);
    list<int>::iterator it;
    cout << "a1.merge(a2):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a2.merge(a1,[](int n1,int n2){return n1>n2;});
    cout << "a2.merge(a1,comp):";
    for(it = a2.begin();it!=a2.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

c1.splice(c1.beg,c2)      将c2连接在c1的beg位置,释放c2

    list<int> a1{1,2,3},a2{4,5,6};
    a1.splice(a1.begin(), a2);
    list<int>::iterator it;
    cout << "a1.merge(a2):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

c1.splice(c1.beg,c2,c2.beg)      将c2的beg位置的元素连接到c1的beg位置，并且在c2中施放掉beg位置的元素

    list<int> a1{1,2,3},a2{4,5,6};
    a1.splice(a1.begin(), a2,++a2.begin());
    list<int>::iterator it;
    cout << "a1.merge(a2):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;

c1.splice(c1.beg,c2,c2.beg,c2.end)      将c2的[beg,end)位置的元素连接到c1的beg位置并且释放c2的[beg,end)位置的元素

    list<int> a1{1,2,3},a2{4,5,6};
    a1.splice(a1.begin(),a2,a2.begin(),a2.end());
    list<int>::iterator it;
    cout << "a1.merge(a2):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;

remove(num)             删除链表中匹配num的元素。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    a1.remove(3);
    list<int>::iterator it;
    cout << "remove():";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

remove_if(comp)       删除条件满足的元素,参数为自定义的回调函数。

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    a1.remove_if([](int n){return n<3;});
    list<int>::iterator it;
    cout << "remove_if():";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

reverse()       反转链表

    list<int> a1{1,2,3,4,5};
    a1.reverse();
    list<int>::iterator it;
    cout << "reverse:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

unique()       删除相邻的元素

    list<int> a1{1,1,3,3,5};
    a1.unique();
    list<int>::iterator it;
    cout << "unique:";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;

c.sort()       将链表排序，默认升序

c.sort(comp)       自定义回调函数实现自定义排序

    list<int> a1{1,3,2,5,4};
    a1.sort();
    list<int>::iterator it;
    cout << "sort():";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    a1.sort([](int n1,int n2){return n1>n2;});
    cout << "sort(function point):";
    for(it = a1.begin();it!=a1.end();it++){
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

重载运算符

operator==

operator!=

operator<

operator<=

operator>

operator>=