list的介绍
List即链表
常见的链表有多种形式，以带不带头节点、是否循环、单向还是双向为区分，共有8种
- 不带头单向不循环链表
- 不带头单向循环链表
- 不带头双向不循环链表
- 不带头双向循环链表
- 带头单向不循环链表
- 带头单向循环链表
- 带头双向不循环链表
- 带头双向循环链表
而STL中的list就是带头双向循环链表
list的使用
list中的接口比较多，以下是常见的一些接口
1. list的构造
|-----------------------------------------------------------|------------------------------|
| 构造函数（constructor） | 接口说明 |
| list( size_type n, const value_type& val = value_type()) | 构造的list中包含n个值为val的 元素 |
| list() | 构造空的list |
| list (const list& x) | 拷贝构造函数 |
| list (InputIterator first, InputIterator last) | 用[first, last)区间中的元素构造 list |
list<int> l1; // 构造空的l1
list<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l3
list<int> l4(l3); // 用l3拷贝构造l4
int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int)); // 以数组为迭代器区间构造l5
list<int> l6{ 1,2,3,4,5 }; // 列表格式初始化C++11
2. list iterator的使用
iterator即为迭代器
如果对于迭代器感到很陌生，可以简单的把迭代器 理解成升级版的指针，list的迭代器指向list中的某个节点
|---------------|--------------------------------------------------------------------------|
| 函数声 明 | 接口说明 |
| begin + end | 返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位置的迭代器 |
| rbegin + rend | 返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一个元素下一个位 置的reverse_iterator,即begin位置 |
补充：
list的迭代器是双向迭代器
其中，begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动
rbegin与rend是反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
// 使用正向迭代器正向list中的元素
// list<int>::iterator it = l.begin(); // C++98中语法
auto it = l.begin(); // C++11之后推荐写法
while (it != l.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
// 使用反向迭代器逆向打印list中的元素
// list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();
auto rit = l.rbegin();
while (rit != l.rend())
{
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
3. list capacity
链表中的有效元素个数
|-------|------------------------------|
| 函数声明 | 接口说明 |
| empty | 检测list是否为空，是返回true，否则返回false |
| size | 返回list中有效节点的个数 |
代码示例:
int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));
if (!l5.empty())
{
cout << l5.size() << endl;
}
4. list element access
获取链表中的元素
|-------|-------------------------|
| 函数声明 | 接口说明 |
| front | 返回list的第一个节点中值的引用（头元素） |
| back | 返回list的最后一个节点中值的引用（尾元素） |
int array[] = { 16,2,77,29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));
cout << l5.front() << endl;
cout << l5.back() << endl;
5.list modifiers
链表元素的修改
|------------|------------------------------|
| 函数声明 | 接口说明 |
| push_front | 在list首元素前插入值为val的元素 |
| pop_front | 删除list中第一个元素 |
| push_back | 在list尾部插入值为val的元素 |
| pop_back | 删除list中最后一个元素 |
| insert | 在list position 位置中插入值为val的元素 |
| erase | 删除list position位置的元素 |
| swap | 交换两个list中的元素 |
| clear | 清空list中的有效元素 |
代码演示：
int array[] = { 1, 2, 3 };
list<int> L(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
// 在list的尾部插入4，头部插入0
L.push_back(4);
L.push_front(0);
PrintList(L); //打印链表中的元素
// 删除list尾部节点和头部节点
L.pop_back();
L.pop_front();
PrintList(L); //打印链表中的元素
int array1[] = { 1, 2, 3 };
list<int> L(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
// 获取链表中第二个节点
auto pos = ++L.begin();
cout << *pos << endl;
// 在pos前插入值为4的元素
L.insert(pos, 4);
PrintList(L);
// 在pos前插入5个值为5的元素
L.insert(pos, 5, 5);
PrintList(L);
// 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素
vector<int> v{ 7, 8, 9 };
L.insert(pos, v.begin(), v.end());
PrintList(L);
// 删除pos位置上的元素
L.erase(pos);
PrintList(L);
// 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素
L.erase(L.begin(), L.end());
PrintList(L);
// 用数组来构造list
int array1[] = { 1, 2, 3 };
list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
PrintList(l1);
// 交换l1和l2中的元素
list<int> l2;
l1.swap(l2);
PrintList(l1);
PrintList(l2);
// 将l2中的元素清空
l2.clear();
cout << l2.size() << endl;
list的迭代器失效问题
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++); // it = l.erase(it);
}
}