🤣 爆笑教程 👉 《C++要笑着学》 👈 火速订阅 🔥
26
💭 写在前面
一听 list ，我们就知道是个双向带头循环链表。list 在实际的运用中用的没有 vector 多，包括大家在刷题的时候 list 也出现的很少，因为 list 不支持随机访问，有很多数据堆在那里你可能还需要排序一下，list 要排序，就是一个大问题，所以用 vector 的情况较多。
但 list 也并不是一文不值的，如果需要频繁的插入和删除，特别是需要在头尾部插入和删除，坐拥
的 list 就有了用武之地，比如后期讲 LRUCache 的时候就用得到。
如果觉得不错，欢迎点赞收藏加关注。话不多说，我们正式开始！
Ⅰ. list 的介绍和使用
0x00 初识 list
我们已经学习过 string 和 vector 了，想必大家已经掌握了查文档的技能。
list，最好的方式仍然是打开文档去学习！
🔍 查看文档：list - C++ Reference
template < class T, class Alloc = allocator<T> > class list;
① list 是一个顺序容器：
是允许你在任意位置进行
插入删除的顺序容器，并提供双向迭代器。
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结点中，在结点中通过两个指针指向其前后元素。
③ list 与 forward_list 非常相似：
它们很相似，最大的不同 forward_list 是单链表，只能向前迭代（也让其因此更简单高效）。
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，因为是
。
list 和 forward_list 最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问。举个例子：
如果要访问 list 中的第 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。不仅如此，list
以保存每个结点的 "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）
0x01 创建 list
📜 头文件：<list>
#include <list>
using namespace std;
💬 引入头文件后，我们创建一个 <int> 类型的 list，我们给它取名为 L ：
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main(void)
{
list<int> L; // 创建一个 <int> 类型的 list
return 0;
}
Ⅱ. list 的修改操作
0x00 引入：
带头双向循环链表我们在数据结构专栏中有过详细的讲解，并且还带大家实现过。我们知道，带头双向循环链表是非常合适任意位置的插入和删除的，因为通通都是
.
0x01 push_back 头插
在 list 尾部插入值为 val 的元素。
💬 用 push_back
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main(void)
{
list<int> L; // 创建一个<int>类型的list
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
return 0;
}
随手尾插了
❓ 首先思考一个问题：我们还能用 "下标 + 方框号" 的方式遍历吗？
💡 不行！因为 list 是链表，是通过指针连接的， 所以 list 不支持随机访问！
而 string 和 vector 可以，是因为它底层的结构是连续的数组，它的物理结构是连续的。
" 呵呵，现在到我迭代器了？"
💬 iterator：
int main(void)
{
/* 创建一个<int>类型的list */
list<int> L;
/* 尾插一些数据 */
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
/* 利用迭代器遍历并打印 */
list<int>::iterator it = L.begin();
while (it != L.end()) {
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
return 0;
}
🚩 运行结果如下：
（成功打印）
如果我们想倒着遍历，我们就可以使用 —— 反向迭代器
反向迭代器是反着遍历访问元素的，我们用 rbegin() 和 rend() 去操作。
"社稷有累卵之危，生灵有倒悬之急" —— 王司徒
💬 reverse_iterator：
int main(void)
{
/* 创建一个<int>类型的list */
list<int> L;
/* 尾插一些数据 */
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
/* 反向迭代器倒着遍历并打印 */
list<int>::reverse_iterator rit = L.rbegin();
while (rit != L.rend()) {
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl;
return 0;
}
🚩 运行结果如下：
（像 const 迭代器，只能读不能写，这里我们就不壹壹演示了）
0x02 push_front 头插
💬 用 push_front 头插一些数据到 L 中：
void list_test2() {
/* 创建一个<int>类型的list */
list<int> L;
/* 头插一些数据 */
L.push_front(1);
L.push_front(2);
L.push_front(3);
L.push_front(4);
/* 利用范围for打印 */
for (auto e : L) cout << e << " ";
}
🚩 运行结果如下：
（尾删和头删同理，这些操作我们已经接触过很多次了，下面介绍就直接贴代码，不做讲解了）
0x03 pop_back 尾删
💬 删除 L 中的最后一个数据：
void list_test3() {
/* 创建一个<int>类型的list */
list<int> L;
/* 尾插一些数据 */
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
cout << "删除前：";
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
/* 尾删 */
L.pop_back();
cout << "删除后：";
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
💬 当然，如果表内没有元素，进行删除操作，就会触发断言：
void list_test5() {
list<int> L;
L.pop_back();
}
（采用的是暴力的处理方式）
0x04 pop_front 头删
💬 删除 L
void list_test4() {
/* 创建一个<int>类型的list */
list<int> L;
/* 尾插一些数据 */
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
cout << "删除前：";
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
/* 头删 */
L.pop_front();
cout << "删除后：";
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
0x05 insert 插入
在上一节讲解 vector
这里 list 的 insert 同样也会涉及迭代器失效的问题，这个我们在模拟实现的时候再次探讨。
（这里笔者绝非偷懒，(～￣▽￣)～ 因为模拟实现的时候结合底层去讲解会更容易理解）
0x06 clear 清空
清空 list 中的有效元素，并使容器的大小 size 变为 0。
💬 用 clear 清空 L
void list_test5() {
list<int> L;
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
cout << "清空前：";
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
/* 清空有效元素 */
L.clear();
cout << "清空后：";
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
0x07 erase 删除
任意位置删除，这里仍然是用迭代器区间，find() 查找元素。
💬 erase：
void list_test6() {
list<int> L;
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
list<int>::iterator it = find(L.begin(), L.end(), 4); // 删除元素：4
if (it != L.end()) { // 判断it是否存在
L.erase(it); // 删除it
}
else {
cout << "没找到";
}
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
📌 再次提醒：erase
（如果不判断，并且待删目标不存在）
Ⅲ. list 容量操作
0x00 size 返回有效节点个数
size() 用于返回 list 中有效节点的个数。
💬 size：
void list_test6() {
list<int> L;
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
cout << "有效节点个数：";
cout << L.size() << endl;
}
🚩 运行结果如下：
0x01 empty 检测容器是否为空
（之前讲 string 和 vector 的时候忘记提了）
empty 是用来检测容器是否为空的，如果为空则返回 true，否则返回 false。
empty：
void list_test7() {
list<int> L;
L.empty() == true ? cout << "为空" : cout << "不为空";
}
🚩 运行结果如下：
0x02 resize 调整容器大小
list 中的 resize 和之前的 resize 的 "扩容" 有点不一样，它没有容量。
这里的 resize 是调整容器的大小，使其包含
💬 用 resize 在 L 后面插入10 个 5：
void list_test8() {
list<int> L;
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
L.resize(10, 5); // 插入10个5
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
Ⅳ. 其他操作
0x00 reverse 逆置
用来逆置 list 中的元素。 （注意是 reverse，不是 reserve）
💬 将 L
void list_test9() {
list<int> L;
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(3);
L.push_back(4);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
L.reverse(); // 将L的元素逆置
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
0x01 sort 排序
💬 用 sort 对 L
void list_test9() {
list<int> L;
L.push_back(4);
L.push_back(2);
L.push_back(6);
L.push_back(1);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
L.sort(); // 对L进行排序
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
（从小到大排序）
0x02 unique 去重
去重之前是有要求的，去重之前一定要先排序！如果不排序可能会去不干净。
💬 unique：
void list_test11() {
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(1);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
L.sort(); // 去重前排个序
cout << "去重后：";
L.unique();
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
💬 如果不排序，会导致去不干净情况发生：
void list_test11() {
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(2);
L.push_back(1);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
// L.sort(); // 去重前排个序
cout << "去重后：";
L.unique();
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
0x03 remove 直接爽删
remove 可比 erase 爽太多，remove
erase 还需要搞个搞个迭代器，然后还要 if 判断一下，但 remove 就不一样了。
💬 remove：
void list_test12() {
list<int> L;
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
L.push_back(40);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
// 如果删一个存在的元素
L.remove(10);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
// 如果待删元素不存在
L.remove(0);
for (auto e : L) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
自己去找自己去删，就是爽。而且就算要删元素不存在，也没有关系。
补充：remove() 函数用于从列表中删除所有出现的给定元素，而 remove_if() 函数用于从 list 中删除某些特定元素的集合。
0x04 splice 接合
简单来说就是把一个链表转移到另一个链表里去。LRUCache，访问一个数据要调优先级的时候就用得到这个接口。我们这里先简单介绍一下。
💬 把 L2 的内容，接到 L1 的 begin() 前面：
void list_test13() {
list<int> L1;
L1.push_back(1);
L1.push_back(2);
L1.push_back(3);
cout << "L1: ";
for (auto e : L1) cout << e << " "; cout << endl;
list<int> L2;
L2.push_back(10);
L2.push_back(20);
L2.push_back(30);
cout << "L2: ";
for (auto e : L2) cout << e << " "; cout << endl;
list<int>::iterator pos = L1.begin();
L1.splice(pos, L2); // 把L2的内容，接到L1的begin()前面
cout << "接合后：";
for (auto e : L1) cout << e << " "; cout << endl;
}
🚩 运行结果如下：
📌 [ 笔者 ] 王亦优
📃 [ 更新 ] 2022.5.17
❌ [ 勘误 ] /* 暂无 */
📜 [ 声明 ] 由于作者水平有限，本文有错误和不准确之处在所难免，
本人也很想知道这些错误，恳望读者批评指正！
📜 参考资料
C++reference[EB/OL]. []. http://www.cplusplus.com/reference/. Microsoft. MSDN(Microsoft Developer Network)[EB/OL]. []. . 百度百科[EB/OL]. []. https://baike.baidu.com/. 比特科技. C++[EB/OL]. 2021[2021.8.31]. . |
