【C++】list的认识与使用

list的介绍

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std::list
template < class T, class Alloc = allocator > class list;

1.list是可以在常数范围内可以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，双向链表中的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，比起更加简单高效。

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.与其他的序列式容器相比，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）。

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list的使用

Member functions（成员函数）

constuctor（构造函数）

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std::list::list
构造链表
default (1)
explicit list (const allocator_type& alloc = allocator_type());
空容器构造函数（默认构造函数）

	list<int> lt1;

fill (2)
explicit list (size_type n, const value_type& val = value_type(),
const allocator_type& alloc = allocator_type());
多参数构造函数

	list<int> lt2(4, 100);

range (3)
template < class InputIterator >
list (InputIterator first, InputIterator last,
const allocator_type& alloc = allocator_type());
范围构造函数

	list<int> lt3(lt2.begin(), lt2.end());

copy (4)
list (const list& x);
拷贝构造函数

	list<int> lt4(lt3);

destructor（析构函数）

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std::list::~list
~list();
list的析构函数

operator=（赋值构造）

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std::list::operator=
copy (1)
list& operator= (const list& x);
分配内容

	list<int> lt1;
	list<int> lt2(4, 100);

	lt1 = lt2;

Iterators（迭代器）

begin

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std::list::begin
iterator begin();
const_iterator begin() const;
返回指向开始的迭代器

end

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std::list::end
iterator end();
const_iterator end() const;
返回指向结尾的迭代器

	list<int> lt(4, 100);
	list<int>::iterator it = lt.begin();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

rbegin

std::list::rbegin
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;
返回指向反向开始的反向迭代器

rend

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std::list::rend
reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;
返回指向反向结尾的反向迭代器

	list<int> lt(4, 100);
	list<int>::iterator it = lt.end();
	while (it != lt.begin())
	{
		cout << *it << " ";
		--it;
	}
	cout << endl;

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【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。
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。

Capacity（容量）

empty

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std::list::empty
bool empty() const;
检测容器是否为空

	list<int> lt(2, 5);
	cout << lt.empty() << endl;

size

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std::list::size
size_type size() const;
返回list中有效节点的个数

	list<int> lt(2, 5);
	cout << lt.size() << endl;

max_size

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std::list::max_size
size_type max_size() const;
返回容器最大字节

	list<int> lt;
	cout << lt.max_size() << endl;

Element access（元素访问）

front

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std::list::front
reference front();
const_reference front() const;
返回list的第一个节点中值的引用

	list<int> lt(5, 20);
	cout << lt.front() << endl;

back

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std::list::back
reference back();
const_reference back() const;
返回list的最后一个节点中值的引用

	list<int> lt(5, 20);
	cout << lt.back() << endl;

Modifiers（修饰符）

assign

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std::list::assign
range (1)
template < class InputIterator >
void assign (InputIterator first, InputIterator last);
fill (2)
void assign (size_type n, const value_type& val);
分配新的内容给容器

	list<int> lt1;
	list<int> lt2;

	lt1.assign(4, 12);
	lt2.assign(lt1.begin(), lt1.end());

push_front

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std::list::push_front
void push_front (const value_type& val);
在list首元素前插入值为val的元素

	list<int> lt1;
	lt1.assign(4, 12);
	lt1.push_front(1);
	for (auto t : lt1)
	{
		cout << t << " ";
	}
	cout << endl;

pop_front

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std::list::pop_front
void pop_front();
删除list中第一个元素

	list<int> lt1;
	lt1.assign(4, 12);
	lt1.pop_back();
	for (auto t : lt1)
	{
		cout << t << " ";
	}
	cout << endl;

push_back

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std::list::push_back
void push_back (const value_type& val);
在list尾部插入值为val的元素

	list<int> lt1;
	lt1.assign(4, 12);
	lt1.push_back(1);
	for (auto t : lt1)
	{
		cout << t << " ";
	}
	cout << endl;

pop_back

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std::list::pop_front
void pop_front();
删除list中最后一个元素

	list<int> lt1;
	lt1.assign(4, 12);
	lt1.pop_front();
	for (auto t : lt1)
	{
		cout << t << " ";
	}
	cout << endl;

insert

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std::list::insert
single element (1)
iterator insert (iterator position, const value_type& val);
fill (2)
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);
range (3)
template < class InputIterator>
void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
在list position位置插入值为val的元素

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	list<int>::iterator it = lt1.begin();
	++it;
	lt1.insert(it, 19);

erase

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std::list::erase
iterator erase (iterator position);
iterator erase (iterator first, iterator last);
删除list position位置中插入值为val的元素

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	list<int>::iterator it = lt1.begin();
	++it;
	lt1.erase(it);

swap

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std::list::swap
void swap (list& x);
交换list中的有效元素

	list<int> lt1(3, 5);
	list<int> lt2(4, 2);
	lt1.swap(lt2)

resize

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std::list::resize
void resize (size_type n, value_type val = value_type());
改变大小

	list<int> lt1(3, 5);
	lt1.resize(10, 1);

clear

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std::list::clear
void clear();
清空list中的有效元素

	list<int> lt1(3, 5);
	lt1.clear();

Operations（操作）

reverse

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std::list::reverse
void reverse();
翻转列表

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.reverse();
	for (auto t : lt1)
	{
		cout << t << " ";
	}
	cout << endl;

sort

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std::list::sort
(1) void sort();
(2) template < class Compare >
void sort (Compare comp);
排序

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(4);
	lt1.sort();
	for (auto t : lt1)
	{
		cout << t << " ";
	}
	cout << endl;