STL-常用容器-list
1list基本概念
**功能:**将数据进行链式存储
链表(list)是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成:链表由一系列结点组成
结点的组成:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器
list的优点:
- 采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出
- 链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素
list的缺点:
- 链表灵活,但是空间(指针域) 和 时间(遍历)额外耗费较大
List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的。
总结:STL中List和vector是两个最常被使用的容器,各有优缺点
2 list构造函数
功能描述:
- 创建list容器
函数原型:
list<T> lst;//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:list(beg,end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。list(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。list(const list &lst);//拷贝构造函数。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{list<int>L1;//添加数据L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);//遍历printList(L1);//区间方式构造list<int>L2(L1.begin(), L1.end());printList(L2);//拷贝构造list<int>L3(L2);printList(L3);//n个nlemlist<int>L4(2, 100);printList(L4);}int main()
{test01();return 0;
}
总结:list构造方式同其他几个STL常用容器,熟练掌握即可
3 list 赋值和交换
功能描述:
- 给list容器进行赋值,以及交换list容器
函数原型:
assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符swap(lst);//将lst与本身的元素互换
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{list<int>L1;//添加数据L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);//遍历printList(L1);list<int>L2;L2 = L1;printList(L2);list<int>L3;L3.assign(L2.begin(), L2.end());list<int>L4;L4.assign(2, 100);
}void test02()
{list<int>L1;//添加数据L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);list<int>L2;L2.assign(4, 20);cout << "交换前:";printList(L1);printList(L2);L1.swap(L2);cout << "交换后:";printList(L1);printList(L2);
}int main()
{//test01();test02();return 0;
}
4 list 大小操作
功能描述:
- 对list容器的大小进行操作
函数原型:
-
size();//返回容器中元素的个数 -
empty();//判断容器是否为空 -
resize(num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。 //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
-
resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{list<int>L1;//添加数据L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);//遍历printList(L1);//判断容器是否为空if (L1.empty()){cout << "为空" << endl;}else{cout << "不空" << endl;cout << L1.size() << endl;}//重新指定大小L1.resize(6, 66);printList(L1);L1.resize(2);printList(L1);
}int main()
{test01();return 0;
}
总结:
- 判断是否为空 — empty
- 返回元素个数 — size
- 重新指定个数 — resize
5 list 插入和删除
功能描述:
- 对list容器进行数据的插入和删除
函数原型:
- push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
- pop_back();//删除容器中最后一个元素
- push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
- pop_front();//从容器开头移除第一个元素
- insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
- insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
- insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
- clear();//移除容器的所有数据
- erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
- erase(pos);//删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
- remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{list<int>L;//尾插L.push_back(10);L.push_back(20);L.push_back(30);L.push_back(40);//头插L.push_front(100);L.push_front(200);printList(L);//尾删L.pop_back();printList(L);//头删L.pop_front();printList(L);//insertlist<int>::iterator it = L.begin();L.insert(++it, 66);printList(L);//删除it = L.begin();L.erase(it);printList(L);//移除L.push_back(22);printList(L);L.remove(22);printList(L);L.clear();printList(L);
}int main()
{test01();return 0;
}
总结:
- 尾插 — push_back
- 尾删 — pop_back
- 头插 — push_front
- 头删 — pop_front
- 插入 — insert
- 删除 — erase
- 移除 — remove
- 清空 — clear
6 list 数据存取
功能描述:
- 对list容器中数据进行存取
函数原型:
front();//返回第一个元素。back();//返回最后一个元素。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>void test01()
{list<int>L1;//尾插L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);//L[0] 不可以用[]访问list容器中的元素//L1.at(0) 不可以用at访问list容器中的元素//list 本身是一个链表,地址不连续,迭代器不支持随机访问cout << "第一个元素" << L1.front() << endl;cout << "最后一个元素" << L1.back() << endl;//验证迭代器不支持随机访问list<int>::iterator it = L1.begin();it++;//it=it+1 不支持}int main()
{test01();return 0;
}
总结:
- list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据
- 返回第一个元素 — front
- 返回最后一个元素 — back
7 list 反转和排序
功能描述:
- 将容器中的元素反转,以及将容器中的数据进行排序
函数原型:
reverse();//反转链表sort();//链表排序
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<algorithm>
void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}bool myCompare(int v1,int v2)
{return v1 > v2;
}void test01()
{list<int>L1;//尾插L1.push_back(20);L1.push_back(10);L1.push_back(60);L1.push_back(40);printList(L1);L1.reverse();printList(L1);L1.sort();printList(L1);//sort(L1.begin(), L1.end()); 所有不支持随机访问迭代器的容器,不可以用标准算法L1.sort(myCompare);printList(L1);
}int main()
{test01();return 0;
}
总结:
- 反转 — reverse
- 排序 — sort (成员函数)
8 排序案例
案例描述:将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则:按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include <list>
class Person
{
public:Person(string name, int age, int h){this->_name = name;this->_age = age;this->_h = h;}string _name;int _age;int _h;
};bool comparePerson(Person& p1, Person& p2)
{if (p1._age == p2._age){return p1._h > p2._h;}return p1._age < p2._age;
}void test01()
{list<Person>L;Person p1("li", 20, 170);Person p2("yi", 18, 176);Person p3("ai", 17, 169);Person p4("wu", 22, 173);Person p5("hi", 20, 178);L.push_back(p1);L.push_back(p2);L.push_back(p3);L.push_back(p4);L.push_back(p5);for (list<Person>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << "姓名:" << (*it)._name << " 年龄: " << it->_age << " 身高:" << it->_h << endl;;}cout << "--------------------" << endl;cout << "排序后" << endl;L.sort(comparePerson);for (list<Person>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << "姓名:" << (*it)._name << " 年龄: " << it->_age << " 身高:" << it->_h << endl;;}
}int main()
{test01();return 0;
}
总结:
-
对于自定义数据类型,必须要指定排序规则,否则编译器不知道如何进行排序
-
高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定,并不复杂
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