list双向链表容器
list容器实现了双向链表的数据结构,数据元素是通过链表指针串联成逻辑意义上的线性表,因此对链表的任一位置的元素进行插入、删除和查找都是极快的。
list每个节点有三个域:前驱元素指针域、数据域、后继元素指针域,list的头结点的前驱元素指针域保存的是链表中尾元素的首指针,而list的尾节点的后继元素指针域则保存了头结点的首指针,这样构成了一个双向循环链表。
由于list对象节点并不要求在一段连续的内存中,所以对于迭代器,只能通过“++"和”--“的操作将迭代器移动到后继/前驱节点元素处。而不能对迭代器进行+n或者-n操作,这点是与vector等不同的地方。
使用list需要包含头文件:#include<list>
创建list对象
(1)创建空链表
list<int> l;
(2)创建具有n个元素的链表
list<int> l(10);
(3)创建具有初值的n个元素的链表
list<int> l(10,5);
元素插入和遍历
使用push_back()方法往尾部插入新元素,push_front()方法往首部插入新元素,insert()方法往迭代器位置插入新元素,链表自动扩张。
注意,迭代器只能采用"++"或者“--”操作,不能进行+n或者-n操作,因为各节点之间在物理上并不是顺序存储的,并且指向链表元素的迭代器之间也没有大小关系。
#include<list> #include<iostream> using namespace std; int main() { list<int> l; l.push_back(2); l.push_back(3); l.push_back(5); l.push_front(1); list<int>::iterator it = l.begin(); it++; l.insert(++it,20); //迭代器之间没有大小关系,所以使用不等号 for(it=l.begin();it!=l.end();it++) { cout<<*it<<" "; } return 0; }输出结果:
1 2 20 3 5
反向遍历
采用反向迭代器reverse_iterator对链表进行反向遍历,使用方法和deque反向遍历的方法一样
#include<list> #include<iostream> using namespace std; int main() { list<int> l; for(int i=1;i<10;i++) l.push_back(i); list<int>::reverse_iterator rit; for(rit=l.rbegin();rit!=l.rend();rit++) { cout<<*rit<<" "; } return 0; }输出结果:9 8 7 6 5 4 3 2 1
元素删除
(1)使用remove()方法删除链表中的一个值,所有元素值等于该值的元素都会被删除。
(2)使用pop_front()方法删除链表首元素,使用pop_back()方法删除链表尾元素。
(3)使用erase()方法删除迭代器位置上的元素
(4)使用clear()方法清空链表
#include<list> #include<iostream> using namespace std; void Show(list<int> &l) { list<int>::iterator it; for(it=l.begin();it!=l.end();it++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; } int main() { list<int> l; list<int>::iterator it; for(int i=1;i<10;i++) l.push_back(i); Show(l); l.pop_back(); l.pop_front(); Show(l); it = l.begin(); l.insert(++it,5); l.insert(++it,5); Show(l); l.remove(5); Show(l); l.erase(it); Show(l); l.clear(); cout<<l.size()<<endl; return 0; }
输出结果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2 3 4 5 6 7 8
2 5 3 5 4 5 6 7 8
2 3 4 6 7 8
2 3 6 7 8
0
元素查找
采用find()查找算法可以在链表中查找元素,如果找到该元素,则返回的是该元素迭代器的位置,如果找不到则返回end()迭代器的位置。
find()算法需要声明头文件包含:#include<algorithm>
#include<list> #include<algorithm> #include<iostream> using namespace std; void Show(list<int> &l) { list<int>::iterator it; for(it=l.begin();it!=l.end();it++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; } int main() { list<int> l; list<int>::iterator it; for(int i=1;i<10;i++) { l.push_back(i); } Show(l); it = find(l.begin(),l.end(),5); if(it!=l.end()) cout<<"find 5"<<endl; else cout<<"not find 5"<<endl; it = find(l.begin(),l.end(),10); if(it!=l.end()) cout<<"find 10"<<endl; else cout<<"not find 10"<<endl; return 0; }
输出结果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
find 5
not find 10
元素排序
使用sort()方法对元素进行排序,默认情况先,sort函数中没有参数,为升序排序,我们可以通过构造函数comp作为sort方法的参数,实现升序排序。
#include<list> #include<iostream> using namespace std; void Show(list<int> &l) { list<int>::iterator it; for(it=l.begin();it!=l.end();it++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; } bool comp(int a,int b) { return a>b; } int main() { list<int> l; list<int>::iterator it; for(int i=10;i>0;i--) { l.push_back(i); } Show(l); //升序排序 l.sort(); Show(l); //降序排序 l.sort(comp); Show(l); return 0; }
剔除重复的元素
使用unique()方法可以提出连续重复元素,只保留一个。
注意remove()方法和unique方法的区别,remove是删除list中所有元素为该值得节点,而unique是对于连续重复节点,只保留一个。
#include<list> #include<iostream> using namespace std; void Show(list<int> &l) { list<int>::iterator it; for(it=l.begin();it!=l.end();it++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; } int main() { list<int> l; list<int>::iterator it; for(int i=5;i>0;i--) { l.push_back(i); } Show(l); l.push_front(1); l.push_front(1); l.push_front(1); Show(l); l.unique(); Show(l); return 0; }输出结果:
5 4 3 2 1
1 1 1 5 4 3 2 1
1 5 4 3 2 1