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1.list简要介绍
2. list的构造
3. list中迭代器的使用 (1). 双向迭代器与随机访问迭代器使用区别
4.判空、获取元素个数 5. list头、尾元素的访问
6. 插入与删除操作 (1). 头插头删#xff0c;尾插尾删
(2). 插入#xff0c;删除与清空 (3). 交换 7. list容器迭代…目录
1.list简要介绍
2. list的构造
3. list中迭代器的使用 (1). 双向迭代器与随机访问迭代器使用区别
4.判空、获取元素个数 5. list头、尾元素的访问
6. 插入与删除操作 (1). 头插头删尾插尾删
(2). 插入删除与清空 (3). 交换 7. list容器迭代器失效问题 1.list简要介绍 在C标准库中list是基于双向链表实现的 其特点主要包括
双向链表结构插入和删除元素时非常高效因为不需要移动元素内存分配并不是连续的和vector不同不支持随机访问的迭代器提供的迭代器是双向迭代器(下文会详细介绍)可以动态增容不受容量的限制由于每个元素都需要额外的内存来存储指向相邻元素的指针(或引用)因此list可能会比基于数组的容器(如vector)使用更多的内存
2. list的构造
构造函数 接口说明 list(size_type n, const val_type val value_type() )构造的list中包含n个值为val的元素list()构造空的listlist(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 (左闭右开)
演示代码如下
#includeiostream
#includelistusing namespace std;int main()
{listint l1(10);for (auto ll : l1){cout ll ;}cout endl;listint l2(10, 3);for (auto ll : l2){cout ll ;}cout endl;listint l3(l1);for (auto ll : l3){cout ll ;}cout endl;listint l4(l2.begin(), l2.end());for (auto ll : l4){cout ll ;}cout endl;}
3. list中迭代器的使用
函数接口说明beginend返回第一个元素的迭代器返回最后一个元素下一个位置的迭代器rbeginrend返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置返回最后一个元素下一位的reverse_iterator即begin位置 演示代码如下
#includeiostream
#includelistusing namespace std;int main()
{listint l1(10);l1.push_back(1);listint::iterator il l1.begin();while (il ! l1.end()){cout *il ;il;}cout endl;listint::reverse_iterator it l1.rbegin();while(it!l1.rend()){cout *it ;it;}cout endl;}
输出结果为 这里的迭代器是双向迭代器Bidirectional Iteratorvector与string等支持随机访问迭代器Random Access Iterator存在差异 (1). 双向迭代器与随机访问迭代器使用区别 双向迭代器可以使用向前使用--向后移动。支持基本迭代器操作如解引用( * )、自增自减( , --)和比较操作( , ! ) 随机访问迭代器除了支持双向迭代器所有的功能外还提供了快速随机访问容器中任意元素的能力。这意味着它支持指针算数运算(假设v是一个对象)如v.begin()n (向前移动n个位置)v.end()-n (向后移动n个位置)以及比较操作( , , , ) 4.判空、获取元素个数
函数声明接口说明empty检测list是否为空是返回true否则返回falsesize返回list中有效节点的个数
简单演示代码如下
#includeiostream
#includelistusing namespace std;int main()
{listint l1(10);listint l2;cout l1元素个数为 l1.size() endl;cout l2元素个数为 l2.size() endl;cout l1是否为空? endl;if (l1.empty())cout yes endl;elsecout no endl;cout l2是否为空? endl;if (l2.empty())cout yes endl;elsecout no endl;l1.push_back(1);l2.push_back(66);cout l1元素个数为 l1.size() endl;cout l2元素个数为 l2.size() endl;cout l1是否为空? endl;if (l1.empty())cout yes endl;elsecout no endl;cout l2是否为空? endl;if (l2.empty())cout yes endl;elsecout no endl;}
输出结果如下 5. list头、尾元素的访问
函数声明接口说明front返回list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
演示代码如下
#includeiostream
#includelistusing namespace std;int main()
{listint l1(10);listint l2;coutl1.front()endl;int f l1.front();//可用引用接收l1.push_front(4);cout fendl;cout l1.front() endl;cout l1.back() endl;int t l1.back();cout t endl;l1.push_back(6);cout l1.back();//cout l2.front();//cout l2.back();return 0;
}
特别注意如果list为空使用会报错
6. 插入与删除操作
函数接口说明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 中的指定位置pos插入值为val的元素erase删除list指定位置pos的元素clear清空list中的有效元素swap交换两个list中的元素 (1). 头插头删尾插尾删
代码简单演示
#includeiostream
#includelistusing namespace std;int main()
{listint ll;ll.push_back(8);ll.push_back(5);ll.push_back(2);ll.push_front(9);ll.push_front(6);ll.push_front(3);for (auto l : ll){cout l ;}cout endl;ll.pop_back();ll.pop_front();for (auto l : ll){cout l ;}cout endl;
}
(2). 插入删除与清空
演示代码如下
#includeiostream
#includelist
#includevector
using namespace std;templateclass T
void print_list(listT ll)
{for (auto l : ll){cout l ;}cout endl;
}
int main()
{int array1[] { 1, 2, 3 };listint L(array1, array1 sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));// 获取链表中第二个节点auto pos L.begin();cout *pos endl;print_list(L);
// 在pos前插入值为4的元素L.insert(pos, 4);print_list(L);
// 在pos前插入5个值为5的元素L.insert(pos, 5, 5);print_list(L);// 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素vectorint v{ 7, 8, 9 };L.insert(pos, v.begin(), v.end());print_list(L);// 删除pos位置上的元素L.erase(pos);print_list(L);listint LL(L);
// 删除list中[begin, end)区间中的元素即删除list中的所有元素L.erase(L.begin(), L.end());print_list(L);cout LL元素个数为: LL.size() endl;LL.clear();cout LL元素个数为: LL.size() endl;}输出结果为 (3). 交换
演示代码如下
#includeiostream
#includelist
#includevector
using namespace std;templateclass T
void print_list(listT ll)
{for (auto l : ll){cout l ;}cout endl;
}
int main()
{int array1[] { 1, 2, 3 };listint L1(array1, array1 sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));listint L2;cout L1: ;print_list(L1);cout L2: ;print_list(L2);L1.swap(L2);cout L1: ;print_list(L1);cout L2: ;print_list(L2);return 0;
}
输出结果如下 list提供的swap成员函数优化了交换操作使其可以在常数时间内完成std::swap 也可以交换list对象但不如list自己的成员函数实际上它只用交换两个list对象的头指针和尾指针时间复杂度通常为O(1)不涉及元素的实际移动或复制 7. list容器迭代器失效问题 迭代器失效即迭代器所指向的节点无效即该节点被删除了。因为list底层结构为带头节点的双向循环链表所以在list中进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并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(与vector不同list每个节点存储不是连续的)。 eraser比较容易触发
#includeiostream
#includelist
using namespace std;
int main()
{int array[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };listint l(array, array sizeof(array) / sizeof(array[0]));auto it l.begin();while (it ! l.end()){// erase()函数执行后it所指向的节点已被删除因此it无效在下一次使用it时必须先给//其赋值cout *it ;l.erase(it);it;}return 0;
}
输出结果如下 在执行删除后迭代器就失效了
解决方法1
#includeiostream
#includelist
using namespace std;
int main()
{int array[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };listint l(array, array sizeof(array) / sizeof(array[0]));auto it l.begin();while (it ! l.end()){cout *it ;l.erase(it); }return 0;
}
利用后置先使用在迭代器失效前提前改变了迭代器的值
解决方法2 while (it ! l.end()){cout *it ;itl.erase(it); // it l.erase(it);}
使用it来接收删除数据后的返回的迭代器
8. list与vector的区别
vectorlist底层结构动态顺序表一段连续空间带头节点的双向循环链表随机访问支持随机访问访问某个元素效率O(1)不支持随机访问访问某个元素效率O(N)插入和删除任意位置插入和删除效率低需要搬移元素时间复杂度为O(N),插入时有可能需要增容增容开辟新空间拷贝元素释放旧空间导致效率更低任意位置插入和删除效率高不需要搬移元素时间复杂度为O(1)空间利用率底层为连续空间不容易造成内存碎片空间利用率高缓存利用率高底层节点动态开辟小节点容易造成内存碎片空间利用率低缓存利用率低迭代器原生态指针对原生态指针(节点指针)进行了封装迭代器失效在插入元素时要给所有迭代器重新赋值因为插入元素有可能会导致重新扩容导致原来迭代器失效。删除时当前迭代器需要重新赋值否则会失效插入元素不会导致迭代器失效删除元素时只会导致当前迭代器失效需要重新赋值其他迭代器不受影响使用场景需要高效存储支持随机访问不关心插入删除的效率大量插入和删除操作不关心随机访问 这篇就到这里啦感谢阅读
(๑′ᴗ‵๑) Lᵒᵛᵉᵧₒᵤ❤
