mystl——list容器

list

代码仓库：https://github.com/sjz-hub/mystl

简介

  • list是列表，c++标准STL标准容器的一种
  • 特点
    • 双向链表结构
    • 非连续存储
    • 高效插入和删除：都是常数时间O(1)
    • 低效随机访问：需要按顺序遍历列表

实现原理

image

  • list的成员变量

    • list_node* node_ 指针变量，指向末尾节点
    • size_t size_ 表示list的大小

  • 末尾节点不存储内容，只是起到一个类似哨兵的作用，方便很多方法的编写

  • 这是一个循环双向列表

  • list_iterator

    • list_node* node_指向当前节点

  • list的其余操作增删改查和正常的列表没什么区别

list实现public方法

方法名 含义
list() 创建一个空的list
explicit list(size_type n) 创建一个含有n个元素的list,并且每个元素的值都是该类型的默认值，也就是如果是类的话直接就调用类的空参构造函数
list(size_type n, const value_type& value) 创建一个含有n个元素的list,并且每个元素的值都是value
template <class Iter, typename std::enable_if< mystl::is_input_iterator::value, int>::type = 0> list(Iter first, Iter last) 使用一个输入迭代器的两个迭代值作为构造函数的参数，将这两个迭代值得中间部分设置为新得list的值，为[first,last)
list(std::initializer_list ilist) 使用一个list将其进行初始化，完全copy ilist的内容
list(const list& rhs) 拷贝构造函数
list(list&& rhs) noexcept 移动构造函数
list& operator=(const list& rhs) 赋值运算符
list& operator=(list&& rhs) noexcept 右值赋值运算符
list& operator=(std::initializer_list ilist) 赋值运算符
~list() 析构函数，析构list中的每个元素，并将对应的node_,size_都重置
iterator begin() noexcept 返回开始迭代器
const_iterator begin() const noexcept 返回开始const迭代器
iterator end() noexcept 返回结尾迭代器
const_iterator end() const noexcept 返回结尾const迭代器
reverse_iterator rbegin() noexcept 返回反向开始迭代器
const_reverse_iterator rbegin() const noexcept 返回反向开始const迭代器
reverse_iterator rend() noexcept 返回反向结尾迭代器
const_reverse_iterator rend() const noexcept 返回反向结尾const迭代器
const_iterator cbegin() const noexcept 返回开始const迭代器
const_iterator cend() const noexcept 返回结束const迭代器
const_reverse_iterator crbegin() const noexcept 返回开始反向const迭代器
const_reverse_iterator crend() const noexcept 返回结尾反向const迭代器
bool empty() const noexcept 判断list是否为空
size_type size() const noexcept 返回list的大小
size_type max_size() const noexcept 返回list能存储的最大大小
reference front() 返回头节点的引用
const_reference front() const 返回头节点的const引用
reference back() 返回尾节点引用
const_reference back() const 返回尾节点的const引用
void assign(size_type n, const value_type& value) 对list进行重新分配，使得list变为一个长度尾n，每个元素为value的list
template <class Iter, typename std::enable_if< mystl::is_input_iterator::value, int>::type = 0> void assign(Iter first, Iter last) 使用两个迭代器完成对list的重新分配
void assign(std::initializer_list ilist) 使用一个list完成对原先list的分配
template <class ...Args> void emplace_front(Args&& ...args) 在头节点前面插入一个新元素，这个元素的构造函数的参数给出
template <class ...Args> void emplace_back(Args&& ...args) 在尾节点后面插入一个节点，这个元素的构造函数的参数给出
template <class ...Args> iterator emplace(const_iterator pos, Args&& ...args) 将新节点插入到pos位置的前面，返回新插入的节点
iterator insert(const_iterator pos, const value_type& value) 在pos的前面插入一个新节点，其值为value，返回插入节点的迭代器
iterator insert(const_iterator pos, value_type&& value) 在pos的前面插入一个新节点，新节点的值是从一个右值得到的
iterator insert(const_iterator pos, size_type n, const value_type& value) 在pos前面插入n个值为value的节点,返回插入的第一个节点
template <class Iter, typename std::enable_if< mystl::is_input_iterator::value, int>::type = 0> iterator insert(const_iterator pos, Iter first, Iter last) 在pos前面插入两个迭代器之间的值，[first,last)
void push_front(const value_type& value) 在头节点前面插入一个新节点，节点的值为valule
void push_front(value_type&& value) 在头节点前面插入一个右值
void push_back(const value_type& value) 在尾节点后面插入一个新节点
void push_back(value_type&& value) 在尾节点后面插入一个新节点
void pop_front() 删除头节点
void pop_back() 删除尾节点
template typename list::iterator list::erase(const_iterator pos) 删除pos迭代器位置的元素，并返回pos下一个元素的迭代器，修改size_大小
template typename list::iterator list::erase(const_iterator first, const_iterator last) 删除[first,last)位置的元素,返回last
template void list::clear() 清空list
void resize(size_type new_size) 调整容器大小，如果容器大小大于new_size,则删除尾部指定数量的节点；如果容器大小小于new_size则在尾节点后面添加指定数量的节点 插入节点为T()
template void list::resize(size_type new_size, const value_type& value) 调整容器大小，如果容器大小大于new_size,则删除尾部指定数量的节点；如果容器大小小于new_size则在尾节点后面添加指定数量的节点
template void list::splice(const_iterator pos, list& x) 将x的所有内容接合在pos前面，这里不是copy,而是真的就直接将x的所有内容接在pos的前面
template void list::splice(const_iterator pos, list& x, const_iterator it) 将x的it节点接合在pos的前面，那么此时x中则不会再有it这个节点
template void list::splice(const_iterator pos, list& x, const_iterator first, const_iterator last) 将x的[first,last)接合在pos的前面
void remove(const value_type& value) 删除指定元素
template template void list::remove_if(UnaryPredicate pred) 移除所有使得pred尾true的元素
void unique() 删除重复元素，不过只是删除相邻重复元素
template template void list::unique(BinaryPredicate pred) 移除list的重复元素，其实也是将pred为true的元素移除，不过这里是pred就是判断两个元素是否相同
void merge(list& x) 合并两个list，按照从小到大的顺序进行合并，并删除x
template template void list::merge(list& x, Compare comp) 将list域x进行合并，按照comp为true的顺序进行合并
template void list::reverse() 将list进行反转
void swap(list& rhs); 交换两个list
void sort() 排序
template void sort(Compared comp) 按照指定规则进行排序

list的private帮助函数

方法名 作用
template template <class ...Args> typename list::node_ptr list::create_node(Args&& ...args) 创建一个新节点，并返回这个节点的node_ptr指针
template typename list::node_ptr list::create_node(const T& value){ 创建一个新节点，并返回这个节点的node_ptr指针
template void list::destroy_node(node_ptr p) 销毁一个指定的节点
template void list::fill_init(size_type n, const value_type& value) 使用n个元素value初始化一个容器
template template void list::copy_init(Iter first, Iter last) 使用[first,last)初始化容器，将这些值拷贝到容器中
template typename list::iterator list::link_iter_node(const_iterator pos, base_ptr link_node) 在pos的前面连接一个节点,返回插入的节点的迭代器
template void list::link_nodes(base_ptr pos, base_ptr first, base_ptr last) 在pos前面连接[first,last]节点
template void list::link_nodes_at_front(base_ptr first, base_ptr last) 在头节点前面连接[first,last]节点
template void list::link_nodes_at_back(base_ptr first, base_ptr last) 在尾节点后面连接[first,last]节点
template void list::unlink_nodes(base_ptr first, base_ptr last) 断开[first,last]与容器的连接
template void list::fill_assign(size_type n, const value_type& value) 用n个value为容器重新赋值，如果容器的大小大于n则删除尾部指定元素；如果小于n则在尾部后面添加指定数量的元素
template template void list::copy_assign(Iter f2, Iter l2) copy[f2,l2)元素为容器赋值，如果容器的大小大于n则删除尾部指定元素；如果小于n则在尾部后面添加指定数量的元素
template typename list::iterator list::fill_insert(const_iterator pos, size_type n, const value_type& value) 在pos前面插入n个value值节点，返回插入的n个节点的第一个节点，如果插入0个节点，则返回pos
template template typename list::iterator list::copy_insert(const_iterator pos, size_type n, Iter first) 在pos前面插入[first,last)的值节点，返回插入的n个节点的第一个节点，如果插入0个节点，则返回pos
template template typename list::iterator list::list_sort(iterator f1, iterator l2, size_type n, Compared comp) 对list进行归并排序，并返回一个迭代器指向区间的最小元素的位置，使用comp进行排序，排序[f2,l2)

代码仓库：https://github.com/sjz-hub/mystl

posted @ 2023-07-04 22:23  白菜茄子  阅读(11)  评论(0)  编辑  收藏  举报