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详解c++STL—容器list
简介详解c++STL—容器list
目录
1、list基本概念
1.1、概念描述
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
功能:将数据进行链式存储
1.2、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
1.3、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
1.4、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
1.5、总结
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。
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
2.1、功能描述
- 创建list容器
2.2、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。
2.3、示例
//list容器的构造
void printList(const list<int> li) {
for (list<int>::const_iterator it = li.begin(); it != li.end();it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
//1、默认构造
list<int> li;
//插入元素
li.push_back(10);
li.push_back(20);
li.push_back(30);
li.push_back(40);
//打印链表
printList(li);
//2、区间构造
list<int> li2(li.begin(),li.end());
printList(li2);
//3、n个elem
list<int> li3(4,100);
printList(li3);
//4、拷贝构造
list<int> li4(li3);
printList(li4);
}
int main() {
test01();
}
3、list赋值和交换
3.1、功能描述
- 给list容器进行赋值,以及交换list容器
3.2、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。
3.3、示例
//list容器的赋值和交换
void printList(const list<int> li) {
for (list<int>::const_iterator it = li.begin(); it != li.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
list<int> L;
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
L.push_back(40);
printList(L);
//1、=赋值
list<int> L2;
L2 = L;
printList(L2);
//2、assign区间赋值
list<int> L3;
L3.assign(L.begin(),L.end());
printList(L3);
//3、assign n个elem赋值
list<int> L4;
L4.assign(4,100);
printList(L4);
//4、交换
cout << "交换前:" << endl;
printList(L3);
printList(L4);
L4.swap(L3);
cout << "交换后:" << endl;
printList(L3);
printList(L4);
}
int main() {
test01();
}
4、list大小操作
4.1、功能描述
- 对list容器的大小进行操作
4.2、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。
4.3、示例
//list容器的大小操作
void printList(const list<string>& L) {
for (list<string>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end();it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01() {
list<string> ls;
ls.push_back("ab");
ls.push_back("cd");
ls.push_back("ef");
ls.push_back("gh");
printList(ls);
//1、判断是否为空
if (ls.empty()) {
cout << "list为空" << endl;
}
else {
cout << "list不为空" << endl;
//2、获取大小
cout << "list大小:" << ls.size() << endl;
}
//重新指定大小
//过长,填充默认值,默认为空格" "
ls.resize(10);
printList(ls);
//过长,填充指定值
ls.resize(15,"hh");
printList(ls);
//过短,发生截取
ls.resize(2);
printList(ls);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
5、list插入和删除
5.1、功能描述
- 对list容器进行数据的插入和删除
5.2、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。
5.3、示例
void test01() {
list<int> li;
//1、尾插 10 20
li.push_back(10);
li.push_back(20);
printList(li);
//2、头插 200 100 10 20
li.push_front(100);
li.push_front(200);
printList(li);
//3、尾删 200 100 10
li.pop_back();
printList(li);
//4、头删 100 10
li.pop_front();
printList(li);
//5、插入
//40 100 10
li.insert(li.begin(), 40); //插入一个
printList(li);
//40 100 10 50 50
li.insert(li.end(),2,50); //插入n个elem,2个50
printList(li);
//40 100 10 50 50 40 100 10 50 50
li.insert(li.end(),li.begin(),li.end()); //插入一个区间
printList(li);
//6、删除
//40 50
li.erase(++li.begin(),--li.end()); //删除指定区间
printList(li);
//50
li.erase(li.begin()); //删除指定位置
printList(li);
//7、清空
li.clear();
printList(li);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
6、list数据存取
6.1、功能描述
- 对list容器中数据进行存取
6.2、函数原型
- front(); //返回第一个元素。
- back(); //返回最后一个元素。
6.3、示例
void test01() {
list<int> li;
li.push_back(10);
li.push_back(20);
li.push_back(30);
li.push_back(40);
cout << "访问第一个元素:" << li.front() << endl;
cout << "访问最后一个元素:" << li.back() << endl;
}
int main() {
test01();
}
注意事项:
list容器没有 [] ,at() ,不可以用这样的方式访问数据,会报错
原因:list本质是一个链表,不是用连续的空间存储数据,迭加器不支持随机访问
7、list反转和排序
7.1、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
7.2、函数原型
- reverse(); //反转链表
- sort(); //链表排序
7.3、示例
//list容器的反转和排序
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; //v1 > v2 表示降序,反之升序
}
void test01() {
list<int> li;
li.push_back(10);
li.push_back(30);
li.push_back(20);
li.push_back(50);
li.push_back(40);
//1、反转
cout << "反转前:" << endl;
printList(li);
li.reverse();
cout << "反转后:" << endl;
printList(li);
//2、排序
cout << "排序前:" << endl;
printList(li);
//默认升序
li.sort();
cout << "默认升序排序后:" << endl;
printList(li);
//重载降序:
li.sort(myCompare);
cout << "重载降序排序后:" << endl;
printList(li);
}
int main() {
test01();
}
注意事项:
1、所有不支持随机访问迭代器的容器,都不可以使用标准库的算法
2、不支持随机范文迭代器的容器,但对象内部会提供一些对应算法的成员函数
8、排序案例
8.1、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
8.2、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
8.3、示例
//list 自定义类型,自定义规则排序案例
//按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序
#include<list>
class Person {
public:
Person(string name,int age,int height):m_name(name),m_age(age),m_height(height){}
string m_name;
int m_age;
int m_height;
};
void printList(list<Person> L) {
for (list<Person>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end();it++) {
cout << "姓名:" << it->m_name << "年龄:" << it->m_age << "身高:" << it->m_height << endl;;
}
}
bool myCompare(const Person& p1,const Person& p2) {
if (p1.m_age == p2.m_age) {
//按身高降序
return p1.m_height > p2.m_height;
}
else{
//按年龄升序
return p1.m_age < p2.m_age;
}
}
void test01() {
list<Person> lp;
Person p1("刘备", 35, 175);
Person p2("曹操", 45, 180);
Person p3("孙权", 40, 170);
Person p4("赵云", 25, 190);
Person p5("张飞", 35, 160);
Person p6("关羽", 35, 200);
lp.push_back(p1);
lp.push_back(p2);
lp.push_back(p3);
lp.push_back(p4);
lp.push_back(p5);
lp.push_back(p6);
cout << "排序前:" << endl;
printList(lp);
cout << "------------------" << endl;
cout << "排序后" << endl;
//自定义排序规则
lp.sort(myCompare);
printList(lp);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。