【STL详解 —— list的介绍及使用】

list的介绍

1. list是可以在常数范围内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，已让其更简单高
   效。
4. 与其他的序列式容器相比(array，vector，deque)，list通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率
   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)

list的介绍使用

list的构造

1. 默认构造函数：创建一个空的list容器。

	list<int> v;

2. 填充构造函数：创建一个具有特定大小的list，可以指定元素的初始值。

	list(size_type n,const value_type& val = value_type())

3. 拷贝构造函数： 通过复制另一个list来创建一个新的list。

	list (const list& x)

4. 范围构造函数：通过复制另一个容器或数组的元素范围来创建list。

	list (Inputlterator first, Inputlterator last)//用[first，last)区间中的元素构造list

示例：

	list<int> l1;                         // 构造空的l1list<int> l2(4, 100);                 // l2中放4个值为100的元素list<int> l3(l2.begin(), l2.end());  // 用l2的[begin(), end()）左闭右开的区间构造l3list<int> l4(l3);                    // 用l3拷贝构造l4// 以数组为迭代器区间构造l5int array[] = { 16,2,77,29 };list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));// 列表格式初始化C++11list<int> l6{ 1,2,3,4,5 };

list iterator的使用

此处，大家可暂时将迭代器理解成一个指针，该指针指向list中的某个节点。

1. begin()

iterator begin();const_iterator begin() const;

2. end()

iterator end();const_iterator end() const;

3. rbegin()

reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;

4. rend()

reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;

示例

	// 用迭代器方式打印l1中的元素list<int>::iterator it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << " ";++it;}       cout << endl;// C++11范围for的方式遍历for (auto& e : l1)cout << e << " ";cout << endl;

list capacity

1. empty()
   检测list是否为空，是返回true，否则返回false

bool empty() const;

2. size()
   返回list中有效节点的个数

size_type size() const;

示例：

list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);for (auto& e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;cout << "lt.size = " << lt.size() << endl;

list element access

1. front()
   返回list的第一个节点中值的引用

T& front();

2. back()
   返回list的最后一个节点中值的引l用

const T& front() const;

示例：

list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);for (auto& e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;lt.front()++;	//给lt的第一个元素+1lt.back()++;	//给lt的最后一个元素+1for (auto& e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;cout << "lt.size = " << lt.size() << endl;

list modifiers

1. push_front()
   在list首元素前插入值为val的元素

	void push_front (const value_type& val); 

2. pop front()
   删除list中第一个元素

void pop_front();

3. push back()
   在list尾部插入值为val的元素

void push_back (const value_type& val);

4. pop back()
   删除list中最后一个元素

void pop_back();

5. insert()
   在listposition位置中插入值为val的元素

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);

6. erase()
   删除listposition位置的元素

iterator erase (iterator position);iterator erase (iterator first, iterator last);

7. swap()
   交换两个list中的元素

void swap (list& x);

8. clear()
   清空list中的有效元素

示例

void clear();

#include <iostream>
#include <list>using namespace std;int main() {// 创建一个空的 listlist<int> mylist;// push_front 在 list 首元素前插入值为 val 的元素mylist.push_front(10);mylist.push_front(20);mylist.push_front(30);// 输出 list 中的元素cout << "List after push_front:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// pop_front 删除 list 中的第一个元素mylist.pop_front();// 输出 list 中的元素cout << "List after pop_front:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// push_back 在 list 尾部插入值为 val 的元素mylist.push_back(40);mylist.push_back(50);// 输出 list 中的元素cout << "List after push_back:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// pop_back 删除 list 中的最后一个元素mylist.pop_back();// 输出 list 中的元素cout << "List after pop_back:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// insert 在 list 中的 position 位置插入值为 val 的元素list<int>::iterator it = mylist.begin();advance(it, 1); // 将迭代器移动到第二个位置mylist.insert(it, 35);// 输出 list 中的元素cout << "List after insert:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// erase 删除 list 中的 position 位置的元素it = mylist.begin();advance(it, 2); // 将迭代器移动到第三个位置mylist.erase(it);// 输出 list 中的元素cout << "List after erase:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// 创建另一个 listlist<int> another_list = { 100, 200, 300 };// swap 交换两个 list 中的元素mylist.swap(another_list);// 输出交换后的 mylistcout << "mylist after swap:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;// 输出交换后的 another_listcout << "another_list after swap:";for (int& x : another_list) {cout << " " << x;}cout << endl;// clear 清空 list 中的有效元素mylist.clear();// 输出清空后的 mylistcout << "mylist after clear:";for (int& x : mylist) {cout << " " << x;}cout << endl;return 0;
}

list的迭代器失效

前面说过，此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针，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。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在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。

void TestListIterator1(){int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };list<int> 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l.erase(it);  ++it;}}// 改正
void TestListIterator()
{int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));auto it = l.begin();while (it != l.end()){l.erase(it++);}
}