list重点接口及模拟实现

list功能介绍

c++中list是使用双向链表实现的一个容器,这个容器可以实现。插入,删除等的操作。与vector相比,vector适合尾插和尾删(vector的实现是使用了动态数组的方式。在进行头删和头插的时候后面的数据会进行挪动,时间复炸度为O(N)),但是list更适合在任意位置的插入和删除。因为在要更改的位置进行节点的指向更改就可以插入数据。

在list中插入了6 ,但是的话在空间中没有改变数据的位置,只是改变了指向。这个时候时间复杂度为常数。

list的总要接口

list构造

构造函数(c++11增加了其他的构造函数,在这暂且不讲,可自行链接查询 list

默认构造函数

构建一个空链表

cpp 复制代码
list (const allocator_type& alloc = allocator_type());

代码示例:

cpp 复制代码
#include<list>
#include<iostream>

list<int> mytest;  //调用默认构造函数

填充构造函数

构造一个具有 n 个元素的链表,每个元素的值都是 val。

cpp 复制代码
list (size_type n, const value_type& val = value_type(), const allocator_type& alloc = allocator_type());

示例:

cpp 复制代码
#include<list>
#include<iostream>

list<int> mytest1;  //调用默认构造函数
list<int> mytest2(13,7); //13个元素,每个元素是7

范围构造器

使用迭代器构造一个list对象

cpp 复制代码
 list (InputIterator first, InputIterator ,const allocator_type& alloc = allocator_type());

示例:

cpp 复制代码
#include<list>
#include<iostream>

list<int> mytest1;  //调用默认构造函数
list<int> mytest2(13,7); //13个元素,每个元素是7
list<int> mytest3(mytest2.begin(),mytest2.begin()+5); //使用mytest.2对mytest3进行初始化

拷贝构造函数

cpp 复制代码
list (const list& x);

示例:

cpp 复制代码
#include<list>
#include<iostream>

list<int> mytest1;  //调用默认构造函数
list<int> mytest2(13,7); //13个元素,每个元素是7
list<int> mytest3(mytest2.begin(),mytest2.begin()+5); //使用mytest.2对mytest3进行初始化
list<int> mytest4(mytest3);//把mytest3拷贝给mytest4

capacity

函数声明和接口说明:

复制代码
empty:检测list是否为空,如果为空,如果为空返回true,不为空返回false
size:返回对象中数据的个数

element access

函数声明和接口说明:

复制代码
front:返回list中第一个元素
back:返回list中最后一个数据

modifiers

函数声明和接口说明:

复制代码
push_front:在链表第一个位置进行头插
pop_front:删除链表第一个位置
push_back:在list尾部进行尾插
pop_back:删除尾部数据
insert:在list pos位置处进行数据插入
erase:删除list中pos的数据
swap:两个list对象进行交换
clear: 清空list中有效数据

注意:改文档只展示了常用list对象,若需要进行更多函数的学习可参考list文档

list迭代器失效问题

在C++中,list容器是一个双向链表,因此对它的插入和删除操作不会像vector那样导致整体内存拷贝,但是list的迭代器在某些操作中仍然会失效。

一、会导致迭代器失效的操作

  1. 删除元素(erase)

    • 删除某个元素会使指向该元素的迭代器失效。
    • 其他迭代器仍然有效。
    cpp 复制代码
    std::list<int> lst = {1, 2, 3, 4};
    auto it = lst.begin(); // 指向1
    it = lst.erase(it); // it指向被删除的元素1,失效,需要使用返回值更新it
    // 此时it指向2
  2. splice操作中目标位置的迭代器不失效,但被转移的元素的迭代器可能失效

二、安全的迭代方式

使用返回值来更新迭代器,防止因删除导致的失效:

cpp 复制代码
for (auto it = lst.begin(); it != lst.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
        it = lst.erase(it); // 删除并更新迭代器
    } else {
        ++it;
    }
}

三、总结

  • list的插入不会使其他迭代器失效。
  • list的删除操作会使被删除元素的迭代器失效。
  • 修改容器结构时,应小心处理返回值,确保不会访问失效的迭代器。

list的模拟实现

因为list的模拟实现代码篇幅长度较大,所有在这我展示我list模拟实现的gitee仓库,大家可进行访问和探讨,欢迎在评论区指出本文档错误

list的模拟实现

相关推荐
Inverse16222 分钟前
C语言_动态内存管理
c语言·数据结构·算法
wuqingshun3141591 小时前
蓝桥杯 16. 外卖店优先级
c++·算法·职场和发展·蓝桥杯·深度优先
海绵宝宝贾克斯儿2 小时前
C++中如何实现一个单例模式?
开发语言·c++·单例模式
Epiphany.5562 小时前
素数筛(欧拉筛算法)
c++·算法·图论
龙湾开发2 小时前
计算机图形学编程(使用OpenGL和C++)(第2版)学习笔记 10.增强表面细节(二)法线贴图
c++·笔记·学习·图形渲染·贴图
whoarethenext2 小时前
c/c++的opencv的轮廓匹配初识
c语言·c++·opencv
爱吃涮毛肚的肥肥(暂时吃不了版)2 小时前
项目班——0510——JSON网络封装
c++·算法·json
apocelipes2 小时前
使用libdivide加速整数除法运算
c语言·c++·性能优化·linux编程
liang_20262 小时前
【HT周赛】T3.二维平面 题解(分块:矩形chkmax,求矩形和)
数据结构·笔记·学习·算法·平面·总结
虾球xz2 小时前
游戏引擎学习第290天:完成分离渲染
c++·人工智能·学习·游戏引擎