list
list
list<T> 容器模板定义在 list 头文件中，是 T 类型对象的双向链表。
list 容器具有一些 vector 和 deque 容器所不具备的优势，它可以在常规时间内，在序列已知的任何位置插入或删除元素。这是我们使用 list，而不使用 vector 或 deque 容器的主要原因。
list 的缺点是无法通过位置来直接访问序列中的元素，也就是说，不能索引元素。为了访问 list 内部的一个元素，必须一个一个地遍历元素，通常从第一个元素或最后一个元素开始遍历。
可以用和其他序列容器相同的方式，来获取 list 容器的迭代器。因为不能随机访问 list 中的元素，获取到的迭代器都是双向迭代器。
以 list 为参数，调用 begin() 可以得到指向 list 中第一个元素的迭代器。通过调用 end()，可以得到一个指向最后一个元素下一个位置的迭代器，因此像其他序列容器一样，可以用它们来指定整个范围的元素。
创建
#include <string>
#include <list>
using namespace std;
int main() {
// list 容器的构造函数的用法类似于 vector 或 deque 容器
list<string> words;
// 带有给定数量的默认元素的列表
list<string> sayings{10};
// 生成一个包含给定数量的相同元素的列表
list<double> values(10, 3.14);
// 生成一个现有 list 容器的副本
list<double> save_values{values};
// 用另一个序列的开始和结束迭代器所指定的一段元素，来构造 list 容器的初始化列表
// 因为 list 容器的 begin() 和 end() 函数返回的都是双向迭代器，所以不能用它们加减整数。
// 修改双向迭代器的唯一方式是使用自增或自减运算符。
list<double> samples{++cbegin(values), --cend(values)};
}
可以通过调用 list 容器的成员函数 size() 来获取它的元素个数。也可以使用它的 resize() 函数来改变元素个数。如果 resize() 的参数小于当前元素个数，会从尾部开始删除多余的元素。如果参数比当前元素个数大，会使用所保存元素类型的默认构造函数来添加元素。
增加和插入
#include <string>
#include <list>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
list<int> data(4, 0);
// 1.在迭代器指定的位置插入一个新的元素
data.insert(++begin(data), 3);
// list: 0 3 0 0 0
// 2.在给定位置插入几个相同元素的副本
auto iter = begin(data);
// 使用定义在 iterator 头文件中的全局函数 advance()，将迭代器增加 3。只能增加或减小双向迭代器。
// 因为迭代器不能直接加 3，所以 advance() 会在循环中自增迭代器。
advance(iter, 3);
// 第一个参数是用来指定插入位置的迭代器，第二个参数是被插入元素的个数，第三个参数是被重复插入的元素
data.insert(iter, 3, 88);
// list: 0 3 0 88 88 88 0 0
// 3.将一段元素插入到data列表
vector<int> numbers(2, 5);
data.insert(--(--end(data)), cbegin(numbers), cend(numbers));
// list: 0 3 0 88 88 88 5 5 0 0
}
#include <string>
#include <list>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
list<string> names{"a", "b", "c", "d"};
// 1.参数作为对象被添加
names.push_front("e");
names.push_back("f");
// 2.成员函数 emplace_front() 和 emplace_back() 可以做得更好
names.emplace_front("g");
names.emplace_back("h");
// names: g e a b c d f h
string name("x");
names.emplace_back(std::move(name));
// move() 函数将 name 的右值引用传入 emplace_back() 函数。
// 这个操作执行后，names 变为空，因为它的内容已经被移到 list 中.
cout << "name = " << name << endl;
names.emplace(++begin(names), "z");
// names: g z e a b c d f h x
}
删除
对于 list 的成员函数 clear() 和 erase()，它们的工作方式及效果，和前面的序列容器相同。
#include <string>
#include <list>
using namespace std;
int main() {
list<int> numbers{2, 5, 2, 3, 6, 7, 8, 2, 9};
// 移除和参数匹配的元素
numbers.remove(2);
// numbers: 5 3 6 7 8 9
// 删除偶数，这里的参数是一个 lambda 表达式，但也可以是一个函数对象
numbers.remove_if([](int n) { return n % 2 == 0; });
// numbers: 5 3 7 9
list<string> words{"one", "two", "two", "two", "three", "two", "four", "four"};
// 移除连续的重复元素，只留下其中的第一个
words.unique();
// words: one two three two four
// 可以在对元素进行排序后，再使用 unique()，这样可以保证移除序列中全部的重复元素
}
排序
sort() 函数模板定义在头文件 algorithm 中，要求使用随机访问迭代器。但 list 容器并不提供随机访问迭代器，只提供双向迭代器，因此不能对 list 中的元素使用 sort() 算法。但是，还是可以进行元素排序，因为 list 模板定义了自己的 sort() 函数。sort() 有两个版本：无参 sort() 函数将所有元素升序排列。第二个版本的 sort() 接受一个函数对象或 lambda 表达式作为参数，这两种参数都定义一个断言用来比较两个元素。
list<string> names{"a", "b", "c", "d"};
// names.sort(greater<string>());
// 简洁版的函数对象可以接受任何类型的参数，使用完美转发 (perfect forwarding) 可以避免不必要的参数拷贝。
// 因此，完美转发总是会快很多，因为被比较的参数会被移动而不是复制到函数中。
names.sort(std::greater<>());
// names: d c b a
在必要时可以将自定义的函数对象传给断言来对 list 排序。尽管对一般对象来说，并不需要这样。如果为自己的类定义了 operator()，然后就可以继续使用 greater<>。 当我们需要比较非默认类型时，就需要一个函数对象。
#include <string>
#include <list>
using namespace std;
class my_greater {
public:
bool operator()(const string &s1, const string &s2) {
if (s1[0] == s2[0])
// 将相同初始字符的字符串按长度排序
return s1.length() > s2.length();
else
return s1 > s2;
}
};
int main() {
list<string> names{"Hugo", "Hannah", "Jane", "Jim", "Jules", "Janet", "Ann", "Alan"};
// 1.函数对象
// names.sort(my_greater());
// 2.lambda 表达式
names.sort([](const string &s1, const string &s2) {
if (s1[0] == s2[0])
return s1.length() > s2.length();
else
return s1 > s2;
});
// names: Jules Janet Jane Jim Hannah Hugo Alan Ann
}
合并
list 的成员函数 merge() 以另一个具有相同类型元素的 list 容器作为参数。两个容器中的元素都必须是升序。参数 list 容器中的元素会被合并到当前的 list 容器中。
#include <string>
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 1.两个容器中的元素都必须是升序
list<int> to_values{2, 4, 6, 14};
list<int> from_values{-2, 1, 7, 10};
to_values.merge(from_values);
// to_values: -2 1 2 4 6 7 10 14
// 没有元素了
cout << from_values.empty();
// 2.提供一个比较函数作为该函数的第二个参数，用来在合并过程中比较元素
list<string> my_words{"three", "six", "eight"};
list<string> your_words{"seven", "four", "nine"};
// 字符串对象比较函数是由 lambda 表达式定义的，这个表达式只比较第一个字符。
auto comp_str = [](const string &s1, const string &s2) { return s1[0] < s2[0]; };
my_words.sort(comp_str); //"eight" "six" "three"
your_words.sort(comp_str); //"four" "nine" "seven"
my_words.merge(your_words, comp_str); // "eight" "four" "nine" "six" "seven" "three"
}
list 节点在内存中的位置不会改变；只有链接它们的指针变了。在合并的过程中，两个容器中的元素使用 operator() 进行比较。
list 容器的成员函数 splice() 有几个重载版本。这个函数将参数 list 容器中的元素移动到当前容器中指定位置的前面。可以移动单个元素、一段元素或源容器的全部元素。
#include <string>
#include <list>
using namespace std;
int main() {
list<string> my_words{"three", "six", "eight"};
list<string> your_words{"seven", "four", "nine"};
// 1.移动单个元素
// 第一个参数是指向目的容器的迭代器。
// 第二个参数是元素的来源。
// 第三个参数是一个指向源list容器中被粘接元素的迭代器，它会被插入到第一个参数所指向位置之前。
my_words.splice(++begin(my_words), your_words, ++begin(your_words));
// my_words: "three", "four", "six", "eight"
// your_words: "seven", "nine"
// 2.当要粘接源 list 容器中的一段元素时，第 3 和第 4 个参数可以定义这段元素的范围
// 将 my_words 从第二个元素直到末尾的元素，粘接到 your_words 的第二个元素之前
your_words.splice(++begin(your_words), my_words,
++begin(my_words), end(my_words));
// my_words: "three"
// your_words:"seven", "four", "six", "eight","nine"
// 3.将 your_words 的全部元素粘接到 my_words 中
// your_words 的所有元素被移到了 my_words 的第一个元素 "three" 之前，your_words 会变为空
my_words.splice(begin(my_words), your_words);
// 即使 your_words 为空，也仍然可以向它粘接元素
// 第一个参数也可以是 begin (your_words)，因为当容器为空时，它也会返回一个结束迭代器。
your_words.splice(end(your_words), my_words);
}
访问
list 的成员函数 front() 和 back()，可以各自返回第一个和最后一个元素的引用。在空 list 中调用它们中的任意一个，结果是未知的，因此不要这样使用。可以通过迭代器的自增或自减来访问 list 的内部元素。
begin() 和 end() 分别返回的是指向第一个和最后一个元素下一个位置的双向迭代器。rbegin() 和 rend() 函数返回的双向迭代器，可以让我们逆序遍历元素。因为可以对 list 使用基于范围的循环，所以当我们想要处理所有元素时，可以不使用迭代器。
