6、STL中list的使用方法

一、了解

list 是标准模板库（STL）提供的一个双向链表容器 。它与 std::vector 或 std::array 不同，不支持随机访问（即通过下标直接访问元素）[只能用迭代器访问元素] ，但支持在任意位置的高效插入和删除操作。

特性
- 双向链表：允许2端插入和删除
- 不支持随机访问：【vector和deque支持随机访问】访问list的元素只能用迭代器。
- 动态内存管理：每个节点内存都有它前后2个节点的地址指针，在插入和删除中方便管理内存。
- 保持迭代器有效性：在插入和删除里无迭代器失效。【除了：被删除元素的迭代器】
- 高效的插入和删除：在2段和中间进行插入删除操作都很高效。
性能考虑
- 它适用于在插入和删除操作频繁的情况。如果需要频繁的访问，vector和dequeue方便更多。
- 链表的结构，使得内存上的开销大于vector和dequeue 。

常见问题

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### 1、 删除 std::list 中的特定元素

* 在C++中，std::**list 提供了 remove(val)** 成员函数来移除所有等于**特定值** 的元素。  
  ![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e0d0c7244f594dccbfb1aabfaf9166e7.png)

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### 2、 list 的迭代器失效情况

* **插入操作** ：在 list 中插入操作**不会导致任何现有迭代器失效**，包括指向插入位置的迭代器。插入操作后，原来的迭代器仍然指向它们原来指向的元素。
* **删除操作** ：删除操作会导致指向**被删除元素的迭代器失效** 。然而，**其他迭代器** ，包括指向前一个和后一个元素的迭代器，**仍然有效**。

使用的头文件

cpp 复制代码

#include<list>

二、初始化

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list<typename> name;//创建空链表
list<typename>name(n);//创建有n个节点的链表
list<typename>name(n,value);//创建有n个节点且每个节点值为value
list<typename>name(other_list);//创建的新链表与other_list的节点和值一样
list<typename>name={初始化列表};//创建一个值为初始化列表的链表
list<typename>name{初始化列表};创建一个值为初始化列表的链表

例子：

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,4};//使用初始化列表
    list<int>list2{1,2,3,4};//使用初始化列表
    list<int>list3;//创建空链表
    list<int>list4(4);//创建有4个节点value为0的链表
    list<int>list5(4,1);//创建4个节点value为1的链表
    list<int>list6(list1);//list6跟list1值一样的链表
}

三、函数参数

1、总结

2、例子

cpp 复制代码

//这里使用到的头文件
#include<iostream>
#include<list>
#include<vector>
#include<queue>
using namespace std;

2.1、访问操作

只能用迭代器访问。
list.end()指向的最后一个元素。而不是最后一个元素的后一个位置。

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,4};
    cout<<*list1.begin()<<endl;//1
    cout<<*list1.end()<<endl;//4
    //注意
    vector<int>v{1,2,3,4};
    cout<<*v.end()<<endl;//越界
    deque<int>d{1,2,3,4};
    cout<<*d.end()<<endl;//越界
}

2.2、插入操作

push_front(val)
- 在前端插入

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={0,0};
    list1.push_front(1);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 0 0 
    }
}

push_back(val)
- 在后端插入

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={0,0};
    list1.push_back(2);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//0 0 2
    }
}

insert(pos,val)
- 在pos的位置插入val

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={0,0};
    list1.insert(list1.begin(),1);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 0 0 
    }
}

insert(pos,{val1,val2,val3...初始化列表})
- 在 pos的位置插入初始化列表

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={0,0};
    list1.insert(list1.begin(),{1,2,3});
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 2 3 0 0
    }
}

insert(pos , other_list_first ,other_list_end )
- 在pos插入另一个list的first到end的值

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={0,0};
    list<int>list2={1,2};
    list1.insert(list1.end(),list2.begin(),list2.end());
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//0 0 1 2
    }
}

insert(pos , n ,val )
- 在pos 插入n个值value

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={0,0};
    list1.insert(list1.end(),10,1);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    }
}

2.3、删除操作

remove(val)
- 删除所有值为 val 的元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.remove(0);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 2 3
    }
}

pop_front()
- 删除头首元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.pop_front();
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//2 3 0 0
    }
}

pop_back()
- 删除队尾元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.pop_back();
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 2 3 0
    }
}

unique()
- 删除重复元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.unique();
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 2 3 0
    }
}

erase(pos)
- 删除pos位置的元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.erase(list1.begin());
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//2 3 0 0
    }
}

erase(first , end )
- 删除当前list特定范围内的元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.erase(list1.begin(),list1.end());
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//
    }
}

2.4、容量操作

size()
- 返回当前list有的元素个数

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    int num =list1.size();
    cout<<num<<endl;//5

}

resize(new_size)
- 把当前list的size改为new_size的大小。多的元素就删除

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.resize(4);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 2 3 0
    }
}

resize(new_size,value)
- 把当前list的size改为new_size的大小。多的就填加value

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.resize(6,1);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//1 2 3 0 0 1
    }
}

2.5、合并操作

merge(other_list)
- 把另一个list和当前list的值合并。但是合并后的值顺序是不会自动排序的。

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
   list<int>list1={1,2,3};
   list<int>list2={6,4,5};
   list1.merge(list2);
   for(auto i:list1){
       cout<<i<<" ";//1 2 3 6 4 5
   }
}

splice(pos , other_list)
- 在当前list的pos位置插入另一个list。

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list<int>list2={6,4,5};
    list1.splice(list1.begin(),list2);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//6 4 5 1 2 3
    }
}

splice(pos , other_list , i )
- 把other_list的第i位置的元素插入当前list的pos位置

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list<int>list2={6,4,5};
    list1.splice(list1.begin(),list2,list2.begin());
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//6 1 2 3
    }
}

splice(pos , other_list , other_list_first ,other_list_end )
- 把other_list的特定的某一段范围插入到pos里

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list<int>list2={6,4,5};
    list1.splice(list1.begin(),list2,list2.begin(),list2.end());
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//6 4 5 1 2 3
    }
}

2.6、清空操作

clear()
- 清除所有元素

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list1.clear();
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//
    }
}

2.7、交换操作

swap(other_list)
- 把other_list与当前list交换

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list<int>list2={4,5,6};
    list1.swap(list2);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//4 5 6
    }
}

2.8、替换操作

assign（other_list_first ,other_list_end）
- 把当前这个list替换成另一个list的范围内的值

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list<int>list2={4,5,6};
    list1.assign(list2.begin(), list2.end());
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//4 5 6
    }
}

assign(n , val )
- 把当前list替换成n个value

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list<int>list2={4,5,6};
    list1.assign(10,0);
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    }
}

assign({初始化列表})
- 把当前list替换成这个初始化列表

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3};
    list1.assign({4,5,6});
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//4 5 6
    }
}

2.9、倒序操作

reverse()
- 把list的值倒序

cpp 复制代码

int main(int argv,char* argc[]){
    list<int>list1={1,2,3,0,0};
    list1.reverse();
    for(auto i:list1){
        cout<<i<<" ";//0 0 3 2 1
    }
}