补充:
注意:list和forward_list都有自己的sort排序方法,所以排序时最好使用自带的sort方法,节省时间
一:List
(一):List双向链表简介
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1309518/201904/1309518-20190429095735074-157893206.png)
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)函数与[]操作符。It++(ok) it+5(err)
list不支持任意存取迭代
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1309518/201904/1309518-20190429105423194-1383428168.png)
(二):list默认构造函数
list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:list<T> lstT; 如:
list<int> lstInt; //定义一个存放int的list容器。
list<float> lstFloat; //定义一个存放float的list容器。
list<string> lstString; //定义一个存放string的list容器。
//尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。
(三):list的带参构造函数
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
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。
(四):list头尾添加删除操作
list.push_back(elem); //在容器尾部加入一个元素
list.pop_back(); //删除容器中最后一个元素
list.push_front(elem); //在容器开头插入一个元素
list.pop_front(); //从容器开头移除第一个元素
(五):list头尾数据获取
list.front(); //返回第一个元素。
list.back(); //返回最后一个元素。
(六):list迭代器相关
list.begin(); //返回容器中第一个元素的迭代器。
list.end(); //返回容器中最后一个元素之后的迭代器。
list.rbegin(); //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
list.rend(); //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。
(七):list赋值操作
list.assign(beg,end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。
list.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
list.swap(lst); // 将lst与本身的元素互换。
(八):list大小获取
list.size(); //返回容器中元素的个数
list.empty(); //判断容器是否为空
list.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。
list.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。
(九):list插入操作
list.insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
list.insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
list.insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
同链表一样,先是查找位置,耗时。后是插入数据,快速
(十):list删除区间数据
list.clear(); //移除容器的所有数据
list.erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。 //使用迭代器删除较快,不需要查找
list.erase(pos); //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
lst.remove(elem); //删除容器中所有与elem值匹配的元素。
(十一):list数据序列翻转《重点》
lst.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。
(十二)性能测试
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cstring>
#if _MSC_VER
#define snprintf _snprintf
#endif
using namespace std;
long get_a_target_long()
{
/******变量声明********/
long target = 0;
/**********************/
cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):";
cin >> target;
return target;
}
string get_a_target_string()
{
/******变量声明********/
long target = 0;
char buf[10];
/**********************/
cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):";
cin >> target;
snprintf(buf, 10, "%d", target);
return string(buf);
}
//与后面的比较函数中回调参数对应
int compareLongs(const void* l1, const void* l2)
{
return (*(long*)l1 - *(long*)l2);
}
int compareStrings(const void* s1, const void* s2)
{
if (*(string*)s1 > *(string*)s2)
return 1;
if (*(string*)s1 < *(string*)s2)
return -1;
return 0;
}
公共函数
#include <list>
namespace jj03
{
void test_list(long& l_size)
{
cout << "\ntest_list()*******" << endl;
/******变量声明:数组初始********/
char buf[10];
/******变量声明:list初始********/
list<string> lt;
/******变量声明:记录时间********/
clock_t timeStart = clock(); //开始时间
for (long i = 0; i < l_size; i++)
{
try
{
snprintf(buf, 10, "%d", rand());
lt.push_back(string(buf));
}
catch (exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
cout << "Max_size:" << i << endl;
abort(); //终止
}
}
cout << "inti vector use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时
cout << "list.size:" << lt.size() << endl; //获取list大小
cout << "list.max_size:" << lt.max_size() << endl; //获取list所允许的最大长度
cout << "list.front:" << lt.front() << endl; //获取list首元素
cout << "list.back:" << lt.back() << endl; //获取list尾元素
/******变量声明:获取我们要查询的数********/
string target = get_a_target_string();
//注意list是链表实现,算法中sort不能使用,sort用在顺序表中
//qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法
//但是list不维护data首地址(一直变),所以这个查找方法不能使用
//使用find方法进行查找:find不需要进行排序,查找时间可能较短<因为是迭代查找>(若是一次查找的话,耗时少,但是多次查找,那么先排序效率更好)
timeStart = clock();
auto pItem = find(lt.begin(), lt.end(), target); //auto变量用得好
cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
if (pItem != lt.end())
cout << "found:" << *pItem << endl;
else
cout << "not found!" << endl;
//使用list自带sort方法进行排序,节省时间 需要排序,所以耗时长于find
timeStart = clock();
lt.sort(); //使用list自带sort方法进行排序,节省时间
cout << "list.sort(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
timeStart = clock();
/******变量声明:flag布尔型判断是否找到数据********/
bool flag =
binary_search(lt.begin(), lt.end(), target);
cout << "binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
if (flag != false)
cout << "found:" << target << endl;
else
cout << "not found!" << endl;
}
}
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1309518/201905/1309518-20190501144542093-2022941686.png)
二:Forward_list
(一)forward_list简介
单向列表,但实际上它是一种单向列表,只能从单一方向遍历
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1309518/201904/1309518-20190430175923089-1501620130.png)
(二)单链表的实现
forward_list内部是用单向列表实现的,并且为了保证该库的运行效率(时间上和空间上)。
它是唯一一个C++标准库容器中没有size成员函数的容器, 因为维护这样一个信息会造成效率上的轻微损失。
和list双向链表相比,forward_list类只有一个结点只有一个指针,节省4字节相比于list
若是数据太多,若是可以,尽可能选择forward_list可以节省大量空间
和其他的标准序列容器(array,vector,deque)相比较的话,forward_list在任何位置的插入,删除和移动操作会更快。因此在诸如sorting算法中会更倾向于使用它。
(三)forward_list构造方法
forward_list<int> first; // 默认构造:为空
forward_list<int> second (3,77); // fill填充 3 个 77
forward_list<int> third (second.begin(), second.end()); // range initialization
forward_list<int> fourth (third); // 拷贝构造
forward_list<int> fifth= {3, 52, 25, 90}; // 列表赋值
(四)forward_list赋值操作
assign:
forward_list<int> first;
forward_list<int> second;
first.assign (4,15); // 15 15 15 15
second.assign (first.begin(),first.end()); // 15 15 15 15
first.assign ( {77, 2, 16} ); // 77 2 16
swap:
forward_list<int> first = {10, 20, 30};
forward_list<int> second = {100, 200};
first.swap(second);
operator=:相同
(五) forward_list插入操作push_front《含有头结点》
forward_list<int> mylist = {77, 2, 16};
mylist.push_front (19);
mylist.push_front (34);
由于为了效率,forward_list连size函数都不要了,当然不会要尾指针。因为维护尾指针比维护头指针复杂多了
(六)forward_list删除操作pop_front和front
forward_list<int> mylist = {10, 20, 30, 40};
cout << "Popping out the elements in mylist:";
while (!mylist.empty())
{
cout << ' ' << mylist.front(); //获取开始结点数据
mylist.pop_front(); //删除开始结点
}
(八)性能测试
#include <forward_list>
namespace jj04
{
void test_flist(long& l_size)
{
cout << "\ntest_list()*******" << endl;
/******变量声明:数组初始********/
char buf[10];
/******变量声明:forward_list初始********/
forward_list<string> fl;
/******变量声明:记录时间********/
clock_t timeStart = clock(); //开始时间
for (long i = 0; i < l_size; i++)
{
try
{
snprintf(buf, 10, "%d", rand());
fl.push_front(string(buf));
}
catch (exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
cout << "Max_size:" << i << endl;
abort(); //终止
}
}
cout << "inti vector use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时
cout << "list.max_size:" << fl.max_size() << endl; //获取forward_list所允许的最大长度
cout << "list.front:" << fl.front() << endl; //获取forward_list首元素
//为了效率,forward_list并不维护size和back
/******变量声明:获取我们要查询的数********/
string target = get_a_target_string();
//注意forward_list是链表实现,算法中sort不能使用,sort用在顺序表中
//qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法
//但是forward_list不维护data首地址(一直变),所以这个查找方法不能使用
//使用find方法进行查找:find不需要进行排序,查找时间可能较短<因为是迭代查找>(若是一次查找的话,耗时少,但是多次查找,那么先排序效率更好)
timeStart = clock();
auto pItem = find(fl.begin(), fl.end(), target); //auto变量用得好
cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
if (pItem != fl.end())
cout << "found:" << *pItem << endl;
else
cout << "not found!" << endl;
//使用forward_list自带sort方法进行排序,节省时间 需要排序,所以耗时长于find
timeStart = clock();
fl.sort(); //使用list自带sort方法进行排序,节省时间
/******变量声明:flag布尔型判断是否找到数据********/
cout << "list.sort()milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
timeStart = clock();
bool flag =
binary_search(fl.begin(), fl.end(), target);
cout << "binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
if (flag != false)
cout << "found:" << target << endl;
else
cout << "not found!" << endl;
}
}
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1309518/201905/1309518-20190501145306529-159117376.png)