【C++】list

list就是我们数据结构中的链表,我们先看一下它的用法

# 基本用法

首先是swap,它可以直接将两个链表中的所有数据交换


下一个是resize,我们在之前也见过,如果resize的值小于链表长度,链表就会直接缩短;如果大于的话,链表后面的值就补0
下一个是clear,就是直接让链表变成空链表


下一个是splice,它的意思是拼接,粘接。顾名思义就是把一个链表(或者一部分)拼接到另一个链表上的任意位置,有这些重载形式


下一个是remove,就是删除链表中某个给定的值,这个好说,下一个是remove_if,这是函数参数是一个bool值,如果传'真'就删除

这段代码就是去除所有小于10的值
unique就是去重,但前提是链表有序才可以有效去重,所以我们在前边先用一个sort来对数据进行排序


下一个是merge,也就是归并,就是将两个链表按照一定规律进行归并成一个


下一个就更简单了,reverse就是逆置

# 模拟实现

我们要模拟出一个链表,STL的list的底层就是一个带头双向循环链表。要写一个节点的类,再写一个链表的类。与C语言不同的是,因为C++要实现迭代器,而链表的底层又不是连续的,所以这里的迭代器并不能像之前的只用typedef,而是将迭代器也写成一个类,在这个类中实现迭代器要实现的内容。比较关键的就是迭代器有const版本和非const版本,两者的不同之处就是在于类型,而模板就是管类型的,所以可以给模板多传几个类型来区分。

cpp 复制代码
#pragma once
#include<assert.h>
namespace jxh {
	template<class T>
	struct list_node {
		T _data;
		list_node<T>* _next;
		list_node<T>* _prev;

		list_node(const T& x = T())
			:_data(x)
			,_next(nullptr)
			,_prev(nullptr)
		{}
	};

	template<class T,class Ref,class Ptr>
	struct __list_iterator {
		typedef list_node<T>Node;
		typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr>self;
		Node* _node;
		__list_iterator(Node*node)
			:_node(node){}

		self& operator++() {
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}
		self& operator--() {
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}
		self operator++(int) {
			self tmp(*this);
			_node = _node->_next;
			return tmp;
		}
		self operator--(int) {
			self tmp(*this);
			_node = _node->_prev;
			return tmp;
		}
		Ref operator*() {
			return _node->_data;
		}
		Ptr operator->() {
			return &_node->_data;
		}
		bool operator!=(const self& s) {
			return _node != s._node;
		}
		bool operator==(const self& s) {
			return _node == s._node;
		}
	};


	template<class T>
	class list {
		typedef list_node<T>Node;
	public:
		typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;
		typedef __list_iterator<T,const T&,const T*> const_iterator;
		iterator begin() {
			return _head->_next;
		}
		iterator end() {
			return _head;
		}
		const_iterator begin()const {
			return const_iterator(_head->_next);
		}
		const_iterator end()const {
			return const_iterator(_head);
		}
		void empty_init() {
			_head = new Node;
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
			_size = 0;
		}
		list() {
			empty_init();
		}
		list(const list<T>& tmp) {
			empty_init();
			for (auto e : tmp) {
				push_back(e);
			}
		}
		void swap(list<T>& lt) {
			std::swap(_head, lt._head);
			std::swap(_size, lt._size());
		}
		list<int>& operator=(list<int>lt) {
			swap(lt);
			return *this;
		}
		~list() {
			clear();
			delete _head;
			_head = nullptr;
		}
		void clear() {
			iterator it = begin();
			while (it != end()) {
				it = erase(it);
			}
		}
		void push_back(const T& x) {
			insert(end(), x);
		}
		void push_front(const T& x) {
			insert(begin(), x);
		}
		void pop_front() {
			erase(begin());
		}
		void pop_back() {
			erase(--end());
		}
		iterator insert(iterator pos, const T& x) {
			Node* cur = pos._node;
			Node* newnode = new Node(x);
			Node* prev = cur->_prev;
			prev->_next = newnode;
			newnode->_prev = prev;
			newnode->_next = cur;
			cur->_prev = newnode;
			++_size;
			return newnode;
		}
		iterator erase(iterator pos) {
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* next = cur->_next;
			delete cur;
			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;
			--_size;
			return next;
		}
		size_t size() {
			return _size;
		}
	private:
		Node* _head;
		size_t _size;
	};

}
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