STL — list容器用法的详解

末蓝、 2022-06-08 02:44 269阅读 0赞

# list容器用法的详解 #

#   #

上一个博客我们学习了vector的使用我们也了解到了vector的优缺点，它的优点就支持随机访问，查找效率极高. 但是我

们也知道 vector插入的效率其实并不是特别的高，那么今天我们来瞧瞧list容器. 我们最好是找到他们之间的区别，比较

他们的应用场景. 相对于vector容器的连续线性空间，list是一个双向链表，它有一个重要性质：插入操作和删除操作都

不会造成原有的list迭代器 失 效，每次插入或删除一个元素就配置或释放一个元素空间。也就是说，对于任何位置的元素

插入或删除，list永远是常数时间 .  接下来更重要的事情使我们要了解到list是如何使用的.. 打起精神！

# list容器初始化 #

**容器初始化的方式：**

void Test()
    {
    	list<int> arr;
    	//创建一个空的list
    
    	list<int> arr2(arr);
    	//通俗易懂的讲法就是拷贝构造.
    
    	list<int> arr3(5);
    	//创建5个元素的List,每个元素的值由默认构造函数构成.
    
    	list<int> arr4(5, 1); 
    	//创建5个元素的list，每个元素的值由你指定.
    
    	list<int> arr(arr4.begin(),arr4.end());
    	//由迭代器创建list，迭代区间为[begin,end];
    
    	system("pause");
    }

list容器的大小

判断list容器大小的函数如下:

Int size() const: 返回容器元素个数

bool empty() const: 判断容器是否为空，若为空则返回true

size\_type max\_size() const noexcept; 返回该容器可以容纳元素个数的大小.

**代码演示:**

void Test()
    {
    
    	list<int> arr(5, 1);
    
    	cout << "该list容器是否为空:" << arr.empty() << endl;
    
    	//注意empty()在容器为空，如果为空返回1
    
    	int i = arr.size();
    
    	//size()函数返回List当中的元素个数.
    
    	cout << "该list容器内的元素个数为: " << i << endl;
    
    	int count = arr.max_size();
    
    	//max_size()返回list中最大容纳的个数.
    
    	cout << "该list容器可最大容纳元素个数为: " << count << endl;
    
    }

**运行结果:**

**![20170912162412227][]**

# list容器的遍历 #

#  #

# 用于list容器遍历的函数:       iterator begin():返回首元素的迭代器指针  iterator end():返回尾元素之后位置的迭代器指针  reverse\_iterator rbegin():返回尾元素的逆向迭代器指针，用于逆向遍历容器  reverse\_iterator rend():返回首元素前一个位置的迭代器指针  reference front():返回首元素的引用  reference back():返回尾元素的引用        代码演示:       1 begin end front back       `void Test() { list<int> arr(5, 1); list<int>::iterator it; //利用iterator遍历List容器 cout << "原始时的list的元素分别为:"; for (it = arr.begin(); it != arr.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; int& i = arr.front(); //front()返回首元素的引用 int& j = arr.back(); //back()返回尾元素的引用 i = 100; j = 200; cout << "改变后的list的元素分别为:"; for (it = arr.begin(); it != arr.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; }`       运行结果:       ![20170912164547574][]          2 rbegin rend       `void Test() { list<int> arr; for (int i = 1; i <= 5; ++i) { arr.push_back(i); } cout << "该List容器的元素分别为: "; for (list<int>::reverse_iterator it = arr.rbegin(); it != arr.rend(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; }`  运行结果:  **![20170912165848275][]**          还有几个C++11里面的cbegin(),cend(),crbegin(),crend(),其实他们就是给上面说过的begin(),end(),rbegin(),       rend()返回值加上const属性. 大家思考一下灵活运用.      #

# list容器的插入 #

# list容器插入函数如下：       void push\_back(const T& x):list元素尾部增加一个元素x  void push\_front(const T& x):list元素首元素前添加一个元素X  iterator insert(iterator it, const T& x ):在迭代器指针it前插入元素x,返回x迭代器指针  void insert(iterator it,size\_type n,const T& x):迭代器指针it前插入n个相同元素x  void insert(iterator it,const\_iterator first,const\_iteratorlast):把\[first,last)间的元素插入迭代器指针it       代码演示:       1 push\_back push\_front       `list<int> arr; //利用push_back进行后插入元素. arr.push_back(1); arr.push_back(2); arr.push_back(3); cout << "该List容器的元素分别为: "; for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; //利用push_front进行前插入元素. arr.push_front(10); arr.push_front(200); arr.push_front(3000); cout << "该List容器的元素分别为: "; for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; }`  运行结果: #

# ![20170912171338177][]        2 insert       `void Test() { list<int> arr(5, 1); list<int>::iterator it; it = arr.begin(); arr.insert(it, 100); //对iterator指向的位置前面插入元素 cout << "该List容器的元素分别为: "; for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; arr.insert(++it, 3, 200); //对iterator指向的位置前面出入n个相同的元素. cout << "该List容器的元素分别为: "; for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; }` #

#     #

运行结果:

![20170912172041932][]

3 insert

void Test()
    {
    	list<int> arr(5, 1);
    
    	list<int> arr2(5, 2);
    
    	list<int>::iterator it;
    
    	it = arr.begin();
    
    	arr.insert(++it, arr2.begin(), arr2.end());
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    }

运行结果:

![20170912175048639][]

#     #

# list容器的删除 #

#  #

# list容器删除的函数;       void pop\_back():删除容器尾元素，当且仅当容器不为空  void pop\_front():删除容器首元素，当且仅当容器不为空  void remove(const T& x):删除容器中所有元素值等于x的元素  void clear():删除容器中的所有元素  iterator erase(iterator it):删除迭代器指针it对应的元素  iterator erase(iterator first,iterator last):删除迭代器指针\[first,last)间的元素 #

**代码演示：**

1 pop\_back pop\_front

void Test()
    {
    	list<int> arr;
    
    	arr.push_back(1);
    
    	arr.push_back(2);
    
    	arr.push_back(3);
    
    	arr.push_back(4);
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    
    	//头删 pop_front() 和 尾删pop_back()的用法
    
    	arr.pop_front();
    
    	cout << "经过头删后该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    
    	arr.pop_back();
    
    	cout << "经过尾删后该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    }

运行结果:

![20170913094716873][]

**2 remove clear**

void Test()
    {
    	list<int> arr;
    
    	arr.push_back(1);
    
    	arr.push_back(2);
    
    	arr.push_back(3);
    
    	arr.push_back(2);
    
    	arr.push_back(4);
    
    	arr.push_back(2);
    
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    
    	//使用remove删除掉所以等于x的元素.
    
    	arr.remove(2);
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    
    	//使用clear()函数删除掉容器内所有元素.
    
    	arr.clear();
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    }

运行结果:

![20170913095817599][]

3 erase

void Test()
    {
    
    
    	list<int> arr;
    
    	arr.push_back(1);
    
    	arr.push_back(2);
    
    	arr.push_back(3);
    
    	arr.push_back(4);
    
    	arr.push_back(5);
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	cout << endl;
    
    	//使用erase删除指定的位置
    
    	arr.erase(arr.begin());
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	arr.erase(arr.begin(), arr.end());
    
    	cout << endl;
    
    	arr.erase(arr.begin(), arr.end());
    
    	cout << "该List容器的元素分别为: ";
    
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    
    	arr.erase(arr.begin(), arr.end());
    
    	cout << endl;
    
    }

运行结果:

![20170913102201717][]

# list容器的操作 #

容器操作函数如下:

c1.swap(c2); 将c1和c2交换。

c1.merge(c2) 合并2个有序的链表并使之有序,从新放到c1里,释放c2。

c1.merge(c2,comp) 合并2个有序的链表并使之按照自定义规则排序之后从新放到c1中,释放c2。

c1.splice(c1.beg,c2,c2.beg) 将c2的beg位置的元素连接到c1的beg位置，并且在c2中施放掉beg位置的元素

unique() 删除相邻的元素

c.sort() 将链表排序，默认升序

**代码演示:**

1.**swap merge unique**

void print(list<T>& arr)
    {
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void Test()
    {
    
    
    	list<int> arr;
    
    	list<int> arr2(5, 1);
    
    	arr.push_back(1);
    
    	arr.push_back(2);
    
    	arr.push_back(3);
    
    	arr.push_back(4);
    
    	arr.push_back(5);
    
    	cout << "arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    
    	cout << "arr2 List容器的元素分别为: ";
    	print(arr2);
    
    	arr.swap(arr2); //交换两个链表.
    
    	cout << endl;
    	cout << "调用swap函数之后." << endl;
    	cout << endl;
    
    	cout << "arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    
    	cout << "arr2 List容器的元素分别为: ";
    	print(arr2);
    
    	arr.merge(arr2);//合并两个链表并让它有序.
    
    	cout << endl;
    	cout << "调用merge函数之后." << endl;
    	cout << endl;
    
    	cout << "arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    
    	cout << "arr2 List容器的元素分别为: ";
    	print(arr2);
    
    	arr.unique(); //删除所有连续并且相同的1
    
    	cout << endl;
    	cout << "调用unique函数之后." << endl;
    	cout << endl;
    
    	cout << "arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    }

运行结果:

![20170913125130935][]

**2.splice sort assign**

template<class T>
    void print(list<T>& arr)
    {
    	for (list<int>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
    	{
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    void Test()
    {
    	list<int> arr;
    
    	list<int> arr2(5, 1);
    
    	arr.push_back(1);
    
    	arr.push_back(2);
    
    	arr.push_back(3);
    
    	arr.push_back(4);
    
    	arr.push_back(5);
    
    	cout << "arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    
    	cout << "arr2List容器的元素分别为: ";
    	print(arr2);
    
    	arr2.assign(5, 2); //将arr2中的元素重新初始化,使用方式跟构造相似.
    
    	cout << endl;
    	cout << "调用assign函数之后." << endl;
    	cout << endl;
    
    	cout << "arr2List容器的元素分别为: ";
    	print(arr2);
    
    	arr.splice(arr.begin(), arr2, arr2.begin(), arr2.end());
    	//将arr2的所有元素，连接到arr.begin()前面，并释放掉arr2所有元素
    
    	cout << endl;
    	cout << "调用splice函数之后." << endl;
    	cout << endl;
    
    	cout << "arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    
    	cout << "arr2List容器的元素分别为: ";
    	print(arr2);
    
    	arr.sort(); //排序就不说了.
    
    	cout << endl;
    	cout << "排序后 arr List容器的元素分别为: ";
    	print(arr);
    }

运行结果:

**![20170913132035608][]**

# 总结 #

我们发现比较一下list和vector之后就可以看到,list中提供了push\_front,pop\_front. 为什么vector没有？ 其实稍微

想一下就能 明白，肯定是效率问题，vector插入的时候，后面的元素都要移动，而list不用. 所以插入效率list远高于

vector. 但是在查找和 遍历vector强于list.目前就学习到了这两个容器,剩下的map,set... 等后面我熟练get以后，我

会继续写出来的.

其实当你写一遍博客后，对这些所有的用法也差不多都明白了，以后在使用的过程中也会逐渐的得心应手，所以呢，我

们在学会一 个东西，我觉得最重要的东西就是积累，以后就算是完就赶紧回来看一下，虽然东西很简单可能都不用写博

客，我们应该就不要怕 麻烦，好好的积累.

[20170912162412227]: /images/20220608/8feae72d850c4c49a6e0d0d121df4fa1.png
[20170912164547574]: https://img-blog.csdn.net/20170912164547574
[20170912165848275]: /images/20220608/2e7caa9a8d12478abde3dd0268d350a4.png
[20170912171338177]: /images/20220608/5e300251f936415d8d3030e160ae8cc7.png
[20170912172041932]: /images/20220608/324c4a7c510648edbef93e0f9ec39e12.png
[20170912175048639]: /images/20220608/2aabf31035a040ea956da70bd8ebd214.png
[20170913094716873]: /images/20220608/df1706fa755c45fdaa1d11f40fe3325d.png
[20170913095817599]: /images/20220608/3c99935f292f4ac6b64524c5cf145902.png
[20170913102201717]: /images/20220608/88785ea52aec4fbeafb39a723be78da6.png
[20170913125130935]: /images/20220608/856832d75c1244248abe8d54a404f102.png
[20170913132035608]: /images/20220608/624bfb8f4cc348928ee0a82b953c0a1e.png