list从0到1的突破

目次

媒介
1.list的先容
2.list的常见接口
2.1 构造函数（ (constructor)）  +接口分析    
2.2 list iterator 的利用
 2.3 list capacity
2.4 list element access
2.5 list modifiers
3.list的迭代器失效

附整套练习源码
竣事语

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媒介

   前面我们学习了vector,本节我们将对新的容器list举行拆分学习，而且有了string和vector的底子，list容器的方法学习起来就会轻松很多。
  1.list的先容

    1. list是可以在常数范围内在恣意位置举行插入和删除的序列式容器，而且该容器可从前后双向迭代。
  2. list的底层是双向链表布局，双向链表中每个元素存储在互不干系的独立节点中，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：最紧张的差别在于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通常在恣意位置举行插入、移除元素的实行服从更好。
  5. 与其他序列式容器相比，list和forward_list最大的缺陷是不支持恣意位置的随机访问，好比：要访问list 的第6个元素，必须从已知的位置(好比头部大概尾部)迭代到该位置，在这段位置上迭代须要线性的时间 开销；list还须要一些额外的空间，以生存每个节点的干系联信息(对于存储范例较小元素的大list来说这大概是一个紧张的因素)
  

2.list的常见接口

2.1 构造函数（ (constructor)）  +接口分析    

   list (size_type n, const value_type& val = value_type())     构造的list中包罗n个值为val的元素
  list()         拷贝空的list
  list (const list& x)     拷贝构造函数
  list (InputIterator first, InputIterator last)      用[first, last)区间中的元素构造list

1. void test1() {
2.         list<int>l1;
3.         list<int>l2(5, 10);
4.         list<int>l3(l2.begin(), l2.end());//迭代器构造
5.         list<int>l4(l2);//拷贝构造
6.         //以数组区间迭代器构造list
7.         float arr[] = { 5.20,13.14,9.99,8.88 };
8.         list<float>l5(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(float));
9.         // 列表格式初始化C++11
10.         list<int> l6{ 1,2,3,4,5 };
12.         // 用迭代器方式打印l5中的元素
13.         list<float> ::iterator it = l5.begin();
14.         while (it != l5.end()) {
15.                 cout << *it << " ";
16.                 it++;
17.         }
18.         cout << endl;
19.         // C++11范围for的方式遍历
20.         for (auto e : l6) {
21.                 cout << e << " ";
22.         }
23. }

复制代码

注意：遍历链表只能用迭代器和范围for
2.2 list iterator 的利用

1. void TestList2()
2. {
3.     int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
4.     list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
5.     // 使用正向迭代器正向list中的元素
6.     // list<int>::iterator it = l.begin();   // C++98中语法
7.     auto it = l.begin();                     // C++11之后推荐写法
8.     while (it != l.end())
9.     {
10.         cout << *it << " ";
11.         ++it;
12.     }
13.     cout << endl;
15.     // 使用反向迭代器逆向打印list中的元素
16.     // list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();
17.     auto rit = l.rbegin();
18.     while (rit != l.rend())
19.     {
20.         cout << *rit << " ";
21.         ++rit;
22.     }
23.     cout << endl;
24. }

复制代码

跟vector险些是一样的
注意：
1. begin与end为正向迭代器，对迭代器实行++操纵，迭代器向后移动
2. rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器，对迭代器实行++操纵，迭代器向前移动 
 2.3 list capacity

2.4 list element access

 官方测试代码展示

1. list<int> mylist;
3. mylist.push_back(10);
5. while (mylist.back() != 0)
6. {
7.         mylist.push_back(mylist.back() - 1);
8. }
10. cout << "mylist contains:";
11. for (list<int>::iterator it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it)
12.         std::cout << ' ' << *it;
14. cout << '\n';

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2.5 list modifiers

   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中末了一个元素 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互换两个list中的元素                                        clear清空list中的有效元素 

1. void print_list(const list<int>& ml) {
2.         // 注意这里调用的是list的 begin() const，返回list的const_iterator对象
3.         list<int>::const_iterator it = ml.begin();
4.         while (it != ml.end()) {
5.                 cout << *it << " ";
6.                 it++;
7.         }
8.         cout << endl;
9. }
10. void TestList3() {
11.         list<int>mylist{ 1,2,3,4,5 };
12.         mylist.push_back(6);
13.         mylist.push_front(0);
14.         print_list(mylist);
15.         mylist.pop_back();
16.         mylist.pop_front();
17.         print_list(mylist);
18. }
19. void TestList4()
20. {
21.         int array1[] = { 1, 2, 3 };
22.         list<int> L(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
24.         // 获取链表中第二个节点
25.         //auto pos = ++L.begin();
26.         list<int>::iterator pos = ++L.begin();
27.         cout << *pos << endl;
29.         // 在pos前插入值为4的元素
30.         L.insert(pos, 4);
31.         print_list(L);
33.         // 在pos前插入5个值为5的元素
34.         L.insert(pos, 5, 5);
35.         print_list(L);
37.         // 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素
38.         vector<int> v{ 7, 8, 9 };
39.         L.insert(pos, v.begin(), v.end());
40.         print_list(L);
42.         // 删除pos位置上的元素
43.         L.erase(pos);
44.         print_list(L);
46.         // 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素
47.         L.erase(L.begin(), L.end());
48.         print_list(L);
49. }

复制代码

 这里我们设置了一个打印链表值的函数，方便打印链表，只是打印整数，想打印其他值可以参考vector创建一个模版打印函数，让编译器本身推测打印数据的范例。

1. template <class Container>
2. void print(const Container& v) {
3.         auto it = v.begin();
4.         while (it != v.end()) {
5.                 cout << *it << " ";
6.                 it++;
7.         }
8.         cout << endl;
9. }

复制代码

1. void TestList5()
2. {
3.         // 用数组来构造list
4.         int array1[] = { 1, 2, 3 ,4 ,5};
5.         list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
6.         print_list(l1);
7.         list<int>l2{ 6,7,8,9,10 };
8.         // 交换l1和l2中的元素
9.         l1.swap(l2);
10.         print_list(l1);
11.         print_list(l2);
13.         // 将l2中的元素清空
14.         l2.clear();
15.         cout << l2.size() << endl;
16. }

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3.list的迭代器失效

此处可将迭代器临时明确成雷同于指针，迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节 点被删除了。由于list的底层布局为带头结点的双向循环链表，因此在list中举行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，而且失效的只是指向被删除节点的迭代器，其他迭代器不会受到影响。

1. void TestList() {
2.         int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
3.         list<int>l1 (arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
4.         auto it = l1.begin();
5.         while (it != l1.end()) {
6.                 l1.erase(it);
7.                 it++;
8.         }
9. }

复制代码

修改后：

1. void TestList() {
2.         int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
3.         list<int>l1 (arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
4.         print(l1);
5.         auto it = l1.begin();
6.         while (it != l1.end()) {
7.                 //等价于l1.erase(it++);
8.                 it = l1.erase(it);
9.                
10.         }
11.         print(l1);
12. }

复制代码

 变式删除偶数：

1. void TestList1() {
2.         int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
4.         list<int>l1(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
5.         print(l1);
6.         auto it = l1.begin();
7.         while (it != l1.end()) {
8.                 if(*it%2==0)
9.                 it = l1.erase(it);
10.                 else
11.                 it++;
12.         }
13.         print(l1);
14. }

复制代码

附整套练习源码

1. #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <list>#include <vector>using namespace std;void test1() {        list<int>l1;        list<int>l2(5, 10);        list<int>l3(l2.begin(), l2.end());//迭代器构造        list<int>l4(l2);//拷贝构造        //以数组区间迭代器构造list        float arr[] = { 5.20,13.14,9.99,8.88 };        list<float>l5(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(float));        // 列表格式初始化C++11        list<int> l6{ 1,2,3,4,5 };        // 用迭代器方式打印l5中的元素        list<float> ::iterator it = l5.begin();        while (it != l5.end()) {                cout << *it << " ";                it++;        }        cout << endl;        // C++11范围for的方式遍历        for (auto e : l6) {                cout << e << " ";        }        cout << endl;        cout << l5.size() << endl;}void TestList2(){        int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };        list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));        // 利用正向迭代器正向list中的元素        // list<int>::iterator it = l.begin();   // C++98中语法        auto it = l.begin();                     // C++11之后保举写法        while (it != l.end())        {                cout << *it << " ";                ++it;        }        cout << endl;        // 利用反向迭代器逆向打印list中的元素        // list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();        auto rit = l.rbegin();        while (rit != l.rend())        {                cout << *rit << " ";                ++rit;        }        cout << endl;}void test3() {                list<int> mylist;                mylist.push_back(10);                while (mylist.back() != 0)                {                        mylist.push_back(mylist.back() - 1);                }                cout << "mylist contains:";                for (list<int>::iterator it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it)                        std::cout << ' ' << *it;                cout << '\n';}template <class Container>
2. void print(const Container& v) {
3.         auto it = v.begin();
4.         while (it != v.end()) {
5.                 cout << *it << " ";
6.                 it++;
7.         }
8.         cout << endl;
9. }void print_list(const list<int>& ml) {
10.         // 注意这里调用的是list的 begin() const，返回list的const_iterator对象
11.         list<int>::const_iterator it = ml.begin();
12.         while (it != ml.end()) {
13.                 cout << *it << " ";
14.                 it++;
15.         }
16.         cout << endl;
17. }
18. void TestList3() {
19.         list<int>mylist{ 1,2,3,4,5 };
20.         mylist.push_back(6);
21.         mylist.push_front(0);
22.         print_list(mylist);
23.         mylist.pop_back();
24.         mylist.pop_front();
25.         print_list(mylist);
26. }
27. void TestList4()
28. {
29.         int array1[] = { 1, 2, 3 };
30.         list<int> L(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
32.         // 获取链表中第二个节点
33.         //auto pos = ++L.begin();
34.         list<int>::iterator pos = ++L.begin();
35.         cout << *pos << endl;
37.         // 在pos前插入值为4的元素
38.         L.insert(pos, 4);
39.         print_list(L);
41.         // 在pos前插入5个值为5的元素
42.         L.insert(pos, 5, 5);
43.         print_list(L);
45.         // 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素
46.         vector<int> v{ 7, 8, 9 };
47.         L.insert(pos, v.begin(), v.end());
48.         print_list(L);
50.         // 删除pos位置上的元素
51.         L.erase(pos);
52.         print_list(L);
54.         // 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素
55.         L.erase(L.begin(), L.end());
56.         print_list(L);
57. }void TestList5(){        // 用数组来构造list        int array1[] = { 1, 2, 3 ,4 ,5};        list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));        //print_list(l1);        print(l1);        list<int>l2{ 6,7,8,9,10 };        // 互换l1和l2中的元素        l1.swap(l2);        //print_list(l1);        //print_list(l2);        print(l1);        print(l2);        // 将l2中的元素清空        l2.clear();        cout << l2.size() << endl;}void TestList() {
58.         int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
59.         list<int>l1 (arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
60.         print(l1);
61.         auto it = l1.begin();
62.         while (it != l1.end()) {
63.                 //等价于l1.erase(it++);
64.                 it = l1.erase(it);
65.                
66.         }
67.         print(l1);
68. }void TestList1() {
69.         int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
71.         list<int>l1(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
72.         print(l1);
73.         auto it = l1.begin();
74.         while (it != l1.end()) {
75.                 if(*it%2==0)
76.                 it = l1.erase(it);
77.                 else
78.                 it++;
79.         }
80.         print(l1);
81. }int main() {        //test3();        TestList1();        return 0;}

复制代码

竣事语

   本节内容就到此竣事啦，信赖各人对list有了进一步的相识，下节我们将一步一步实现本身的list!
  末了感谢各位友友的支持，给小编点个赞吧！！！ 

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