C++ list类成员函数介绍

目录

🤔list模板介绍：

🤔特点：

🤔list内存结构图解：

🤔 list的成员函数：

😊list构造函数：

🔍代码示例：

🔍运行结果：

😊list赋值函数：

🔍代码实例：

🔍运行结果：

😊list判断函数：

🔍代码实例：

运行结果：

😊 list的删除和插入

🔍代码实例：

运行结果：

😊list存取函数

🔍代码实例：

🔍运行结果：

😊 list反转和排序函数：

🔍代码实例：

🔍运行结果：

😊 list实用特殊函数：

🔍2.merge：

🔍3.cbegin，crbegin，cend，crend

结束！

---

🤔list模板介绍：

                        📖C++中的list是一个双向链表模板类，提供了一系列方便的链表操作方法，比如在列表前后插入/删除元素、访问节点和迭代器等。它的底层实现是双向链表、由节点构成的结构，节点包含指向前一个节点和后一个节点的指针，使得链表的查找、插入和删除操作都比较高效。与vector相比，list不支持随机访问，但提供了更快的在任意位置进行插入和删除操作能力，list一般用于动态添加或删除元素比较多的情况，例如LRU缓存中存储最近使用过的数据。

🤔特点：

📖1. 双向链表结构：list以双向链表的形式存储元素，每个节点包含一个元素值和指向前一个和后一个节点的指针。因此，在list中插入、删除元素可以较为高效地实现。

📖2. 不支持随机访问：list不支持随机访问，并不能像vector和array一样通过下标来访问节点，而需要通过迭代器或指针来操作。

📖3. 动态添加和删除元素：由于其底层为链表结构，list可以在任意位置高效地进行元素插入、删除操作，而不需要移动其他元素，通过这一点，list可以用于需要频繁添加和删除元素的场景。

4. 迭代器支持：list提供了迭代器的支持，可以通过迭代器遍历整个链表，或者实现反向遍历。

📖5. 内存空间管理：list为每个元素分配堆空间，因此不同于vector，list对元素的添加或删除操作能够避免因为内存重分配带来的性能损失。

📖6. 没有实现数据的置换：list中不包含像set和map这些关联式容器实现的数据置换机制。如果需要实现数据的置换，可以使用其他关联式容器，例如红黑树，AVL树等。

📖7. list迭代器不支持加减操作：由于链表的结构和迭代器的本质，list迭代器不支持加减操作，例如it = it + 1，但支持递增和递减，例如++it和--it。

总的来说，list能够高效实现插入或删除元素，并可以通过迭代器遍历整个链表。由于需要为每个元素分配堆空间，因此list也会占用比vector更多的内存空间。

🤔list内存结构图解：

🤔 list的成员函数：

😊list构造函数：

📖1.默认构造函数：list <T>   lst；

list<int>b;

📖2..将[beg,end)区间的元素拷贝给自身 ： list（beg,end）;

list<int>c(b.begin(),b.end());

📖3.将n个elem拷贝给本身： list(n,elem)；

list<int>d(8,10);

📖4.拷贝构造函数  list (const list &list)；

list<int>d(8,10);

🔍代码示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printa(const list<int>& d)
{for (list<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}
void test01()
{//默认构造为：list<int>b;for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}cout << "默认构造结果为：";printa(b);//区间构造为：list<int>c(b.begin(),b.end());cout << "区间构造结果为：";printa(c);//n个elem构造：list<int>d(8,10);cout << "n个elem构造结果为：";printa(d);//拷贝构造：list<int>e(d);cout << "赋值构造结果为：";printa(e);}
int main()
{test01();
}

🔍运行结果：

😊list赋值函数：

📖1.将[beg,end）区间中的数据拷贝赋值给本身:   assign(beg,end);

b1.assign(b.begin(), b.end());

📖2.将n个elem赋值给本身:     assign(n,elem) ;

b2.assign(10, 8);

📖3.重载等号运算符:     list & opertor =（const list &list ）;

list<int>b3;
b3 = b2;

📖4.将list与本身元素互换:    swap（）;

list<int>b4;b4.swap(b3);

🔍代码实例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printa(const list<int>& d)
{for (list<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}
void test01()
{//默认构造为：list<int>b;for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}cout << "默认构造结果为：";printa(b);list<int>b1;b1.assign(b.begin(), b.end());cout << "区间拷贝结果为：";printa(b1);list<int>b2;b2.assign(10, 8);cout << "区间拷贝结果为：";printa(b1);list<int>b3;b3 = b2;cout << "重载等号结果为：";printa(b3);list<int>b4;b4.swap(b3);cout << "交换后结果为：";printa(b4);
}
int main()
{test01();
}

🔍运行结果：

😊list判断函数：

📖1返回容器中的元素个数：    size()
📖2.返回容器是否为空：     empty()
📖3.重新指定容器的长度为num。若容器变长，就以默认值填充新位置，若容器变短，则超出的被删除：        resize(num);
📖4.重新指定容器的长度为num。若容器变长，就以ele值填充新位置，若容器变短，则超出的被删除：       resize(num,elem);

🔍代码实例：

 #include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printa(const list<int>& d)
{for (list<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}
void test01()
{//默认构造为：list<int>b;for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}cout << "默认构造结果为：";printa(b);cout << "b容器是否为空（1为空，0不为空）" << b.empty()<<endl;cout << "b容器的大小为：" << b.size()<<endl;b.resize(11);cout << "无ele的resize结果为：";printa(b);cout << endl;b.resize(12,9);cout << "有ele的resize结果为：";printa(b);}
int main()
{test01();
}

运行结果：

😊 list的删除和插入

📖1.在容器尾部加入一个容器                               push_back(elem)；

📖2.删除容器中最后一个元素                               pop_back()；

📖3.在容器开头插入元素                                      push_front(ele)；

📖4.删除第一个元素                                              pop_front()；

📖5.在pos位置插入                                                eleminsert(pos, elem)；

📖6.在pos位置插入n个eleminsert                       （pos，n, elem）；

📖7.在pos位置插入区间beg，end的所有元素        insert（pos，beg，end）；

📖8.移除容器中的所有元素                                    clear();

📖9.删除beg到end的所有元素                                earse(beg, end)；

📖10.删除pos位置的数据                                         earse（pos）；

📖11.删除容器中所有与ele匹配的值                       remove（ele）；

🔍代码实例：

 #include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printa(const list<int>& d)
{for (list<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}
void test01()
{//默认构造为：list<int>b;for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}cout << "默认构造结果为：";printa(b);b.push_back(1);cout << "在尾部插入数字后：";printa(b);b.pop_back();cout << "在尾部删除数字后：";printa(b);b.push_front(1);cout << "在头部插入数字后：";printa(b);b.pop_front();cout << "在头部删除数字后：";printa(b);b.insert(b.begin(), 98);cout << "在头部插入数字98后：";printa(b);b.insert(b.begin(), 3,98);cout << "在头部插入3个数字98后：";printa(b);b.clear();cout << "在使用clear函数后：";printa(b);//重新赋值：for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}b.remove(8);cout << "在使用参数为8的remove函数后";printa(b);b.erase(b.begin());cout << "使用erase函数对begin位置删除后";printa(b);b.erase(b.begin(),b.end());cout << "使用erase函数对begin到end区间删除后";printa(b);}
int main()
{test01();
}

运行结果：

😊list存取函数

📖1.返回第一个元素：front（）
📖2.返回最后一个元素：back()

🔍代码实例：

 #include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printa(const list<int>& d)
{for (list<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}
void test01()
{//默认构造为：list<int>b;for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}cout << "默认构造结果为：";printa(b);cout << "打印front函数的返回值：";cout << b.front();cout << endl;cout << "打印back函数的返回值：";cout << b.back();
}
int main()
{test01();
}

🔍运行结果：

😊 list反转和排序函数：

📖1.反转链表 reverse();
📖2.排序  sort（）；

🔍代码实例：

 #include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printa(const list<int>& d)
{for (list<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}
void test01()
{//默认构造为：list<int>b;for (int i = 0; i < 10; i++){b.push_back(i);}cout << "默认构造结果为：";printa(b);cout << "调用reverse函数之后";b.reverse();printa(b);cout << endl;cout << "调用sort函数之后：";b.sort();printa(b);
}
int main()
{test01();
}

🔍运行结果：

 

😊 list实用特殊函数：

🔍1.unique：

📖在C++ STL的list容器中，unique是一个函数，它用于去除list容器中邻近并且相等的元素，时间复杂度为O(N)，其中N为list容器大小。

template<class T> void list<T>::unique();

📖该函数检查容器中相邻的元素，并删除重复的元素。

📖举个例子，如果list容器中包含如下元素：{1, 2, 2, 3, 3, 3}，那么如果你调用unique函数，它将会把容器变为：{1, 2, 3}，即将每个相邻并且相等的元素删除并仅保留一个。

📖需要注意的是，在使用unique函数之前必须将list容器进行排序，因为该函数仅能识别相邻、相等的元素，如果元素未排序，它将无法正确地识别相邻的元素是否相等。

📖如果需要自定义去重的判定条件，可以将自定义的判断函数作为参数传递给unique函数，这样它可以根据自定义规则去重。例如：

bool compare(int a, int b) {return abs(a) < abs(b);
}int main() {std::list<int> mylist { 1, 2, -2, 3, -3, -3 };mylist.sort();mylist.unique(compare);for (auto it=mylist.begin(); it!=mylist.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;return 0;
}

📖该代码使用自定义比较函数compare()，它将每个元素的绝对值作为比较条件，去除相邻的绝对值相等的元素，输出结果为1 2 3。

🔍2.merge：

📖在C++ STL的list容器中，merge()函数用于将两个已排序的list容器合并为单个list，并保持其排序顺序。该函数的用法如下：

template<class T> void list<T>::merge(list<T>& x);

📖该函数将x的元素合并到当前容器中，并确保保持排序顺序。

📖举个例子，如果有两个list容器，分别为：

std::list<int> list1 { 1, 3, 5 };
std::list<int> list2 { 0, 2, 4 };

📖如果你对它们进行merge()操作，那么list2中的元素将被移动到list1容器中，并保持排序顺序，最终list1容器变为：{0, 1, 2, 3, 4, 5}。

📖需要注意的是，在使用merge()函数之前必须将list容器进行排序，否则结果将是未定义的。

🔍3.cbegin，crbegin，cend，crend

📖cbegin() 和 cend() 返回指向容器中第一个元素和最后一个元素的常量迭代器。其中，最后一个元素指的是那个值与 list::end() 的返回值相等的元素的下一个位置。这些函数的返回类型是 const_iterator，这意味着它们返回的迭代器是指向常量值的。

📖而 crbegin() 和 crend() 则返回指向容器中最后一个元素和第一个元素的常量反向迭代器。这些函数的返回类型是 const_reverse_iterator。

结束！