【C++】深入理解List：双向链表的应用

凭时间赢来的东西，时间肯定会为之作证。

前言

这是我自己学习C++的第七篇博客总结。后期我会继续把C++学习笔记开源至博客上。

上一期笔记是关于C++的vector类知识，没看的同学可以过去看看：【C++】探索Vector：灵活的数据存储解决方案-CSDN博客https://blog.csdn.net/hsy1603914691/article/details/145553176

list类的介绍

在使用list类 时，必须包含**#include <list>** 这一行。

2.string类的底层其实是一个储存字符的顺序表结构 ，而vector类 的底层是一个顺序表模板 ，使用时需要显示实例化 ，而list类 的底层是一个双向链表模板 ，使用时也需要显示实例化 ，后面的笔记中以整形为例。

下面是list类 的官方文本介绍，里面有详细的用法讲解。

cplusplus.com/reference/list/list/?kw=listhttps://cplusplus.com/reference/list/list/?kw=list

list类对象的常见构造

1.list<int> l1 ，什么也不需要传入，构造一个空的list类对象。

2.list<int> l2(n,num) ，构造一个list类对象，里面包含n个num整形。

3.list<int> l3(l2.begin(),l2.end()) ，使用另一个list类对象进行迭代器构造。

list<int> l4(l3) ，使用另一个list类对象进行构造。

cpp 复制代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1;
	list<int> l2(5, 1);
	list<int> l3(l2.begin(), l2.end());
	list<int> l4(l3);
	for (auto a : l1)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto a : l2)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto a : l3)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto a : l4)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}
//
//1 1 1 1 1
//1 1 1 1 1
//1 1 1 1 1

list类对象的初始化分为两种。

如果使用**＝号，则为拷贝初始化**；如果不使用**＝号，则为直接初始化**。

list类对象的初始化时，需要使用大括号包裹初始化值。

cpp 复制代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };
	list<int> l2({ 5,6,7,8,9 });
	for (auto a : l1)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto a : l2)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

list类对象的容量操作

list.size() ，返回list类对象 中有效节点 的个数。

2.list.empty() ，检测list类对象的有效大小是否为0，为0返回true，不为0返回flase。

cpp 复制代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };
	list<int> l2({ 5,6,7,8,9 });
	cout << l1.size() << endl;//5
	cout << l2.empty() << endl;//0
	return 0;
}

list类对象的修改操作

1.list.push_back(num) ，在list类对象中尾插整数num。

list.pop_back()，在list类对象中尾删。

3.list.push_front(num) ，在list类对象的首元素之前****插入 一个元素num 。

list.pop front()，删除list类对象的首元素 。

5.list.insert(pos_iterator,n,num)****，在下标为pos位置的元素的前面插入n个数字num。

list.erase(pos_iterator)，删除下标为pos位置的元素的上的数字，如果需要删除一串数字，则再给一个截至迭代器。

list.swap(v2)，交换两个list类对象的值****。

list类对象的返回值操作

list.front()，返回list类对象的第一个节点 的值引用 。

list.back()，返回list类对象的最后一个节点 的值引用 。

cpp 复制代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };
	cout << l1.front() << endl;
	cout << l1.back() << endl;
	return 0;
}

list类对象的遍历操作

由于vector类对象 和string类对象 的底层都是顺序表 ，所以**[ ]** 都可以进行重构；而list类对象 的底层是链表，所以**[ ]** 不能进行重构，即无法使用 。

list.begin() 、list.end() ，vector.begin() 获取第一个节点的迭代器，string.end() 获取最后一个节点的下一个位置的迭代器。

list.rbegin() 、list.rend() ，list.rbegin() 获取头节点 的迭代器，vector.rend()获取第一个节点 的迭代器。

注意反向迭代器 进行迭代的步骤也是**++** ，反向迭代器是用来反向遍历链表 的。

范围for循环 ，用于有范围的集合进行遍历，C++11 中引入了基于范围的for循环 。for循环 中的括号由冒号" : " 分为两部分：第一部分是用于迭代的变量 （可以使用auto 让编译器自动判断变量类型），第二部分则表示被迭代的范围 。（自动迭代，自动取数据，自动判断结束。 ）

范围for循环 ，如果需要对范围对象进行修改 ，则使用auto& 来修饰迭代的变量；如果需要对较大的目标对象进行遍历 ，也可以使用auto& 来修饰迭代的变量。

范围for循环 ，是用于遍历容器的，它的底层也是迭代器 。（数组也可以用范围for循环。 ）

cpp 复制代码

//迭代器
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };
	auto lt = l1.begin();
	while (lt != l1.end())
	{
		cout << *lt << " ";
		lt++;
	}
	return 0;
}

cpp 复制代码

//反向迭代器
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };
	auto lt = l1.rbegin();
	while (lt != l1.rend())
	{
		cout << *lt << " ";
		lt++;
	}
	return 0;
}

cpp 复制代码

//for循环
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
	list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };
	list<int> l2({ 5,6,7,8,9 });
	for (auto a : l1)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto& a : l2)
	{
		cout << a << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

致谢

感谢您花时间阅读这篇文章！如果您对本文有任何疑问、建议或是想要分享您的看法，请不要犹豫，在评论区留下您的宝贵意见。每一次互动都是我前进的动力，您的支持是我最大的鼓励。期待与您的交流，让我们共同成长，探索技术世界的无限可能！