1 list的介绍
1. list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除的序列式容器,并且该容器可以前后双向迭代。
2. list的底层是双向链表结构,双向链表中每个元素存储在互不相关的独立节点中,在节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。
3. list与forward_list非常相似:最主要的不同在于forward_list是单链表,只能朝前迭代,已让其更简单高效。
4. 与其他的序列式容器相比(array,vector,deque),list通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率更好。
5. 与其他序列式容器相比,list和forward_list最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问,比如:要访问list的第6个元素,必须从已知的位置(比如头部或者尾部)迭代到该位置,在这段位置上迭代需要线性的时间开销;list还需要一些额外的空间,以保存每个节点的相关联信息(对于存储类型较小元素的大list来说这可能是一个重要的因素)
2 list的使用
list中的接口比较多,此处类似,只需要掌握如何正确的使用,然后再去深入研究背后的原理,已达到可扩展的能力。以下为list中一些常见的重要接口:
2.1 list的构造
2.2 list iterator的使用
此处,大家可暂时将迭代器理解成一个指针(不是原生指针,而是一个被封装了的指针),该指针指向list中的某个节点。
用法基本与string和vector类似:
【注意】
1. begin 与 end 为正向迭代器,对迭代器执行 ++ 操作,迭代器向后移动 (左闭右开)
2. rbegin(end) 与 rend(begin) 为反向迭代器,对迭代器执行 ++操作,迭代器向前移动 (左开右闭)
2.3 list capacity
函数声明 |
接口说明 |
empty |
检测list是否为空,是返回true,否则返回false |
size |
返回list中有效节点的个数 |
2.4 list element access
函数声明 |
接口说明 |
front |
返回list的第一个节点中值的引用 |
back |
返回list的最后一个节点中值的引用 |
2.5 list modififiers
函数声明 |
接口说明 |
push_front |
在list首元素前插入值为val的元素 |
pop_front |
删除list中第一个元素 |
push_back |
在list尾部插入值为val的元素 |
pop_back |
删除list中最后一个元素 |
insert |
在list position 位置中插入值为val的元素 |
erase |
删除list position位置的元素 |
swap |
交换两个list中的元素 |
clear |
清空list中的有效元素 |
assign | 开空间并且初始化 |
演示代码:
#include<iostream> #include<list> using namespace std; int main() { list<int> ls; ls.assign(5, 6); for (auto& e : ls) cout << e << " "; return 0; }
结果:
2.6 Operations:
接合。 |
C++98:
entire list (1) | void splice (iterator position, list& x); |
single element (2) | void splice (iterator position, list& x, iterator i); |
element range (3) | void splice (iterator position, list& x, iterator first, iterator last); |
这个函数有些情况下很好用,将某段迭代器区间接合到另外一个链表中:
int main() { list<int> ls1; ls1.push_back(1); ls1.push_back(2); ls1.push_back(3); ls1.push_back(4); list<int> ls2; ls2.push_back(10); ls2.push_back(20); ls2.push_back(30); ls2.push_back(40); auto it1 = ls1.begin(); ++it1; ++it1; ls1.splice(it1, ls2); cout << "list1:"; for (auto& e : ls1) cout << e << " "; cout << endl; cout << "list2:"; for (auto& e : ls2) cout << e << " "; return 0; }
当我们运行结果时:
不难发现结合会直接将另外一个链表的结点直接给链接过来。
还有一些其他的成员函数大家可以自行到官方库中查询,里面介绍的很详细。
3 list与vector的对比
vector与list都是STL中非常重要的序列式容器,由于两个容器的底层结构不同,导致其特性以及应用场景不同,其主要不同如下: