list的介绍 - 技术栈

list的底层是双向循环列表，每个节点包含：

数据域：存储元素值。

前驱指针（prev）：指向前一个节点。

后继指针（next）：指向后一个节点

特点：

节点在内存中不连续，通过指针链接

任意位置插入 / 删除只需修改指针（时间复杂度 O(1)）

list的构造与初始化

cpp 复制代码

#include<list>
#include<iostream>
void test()
{
  list<int> l1;//构造无参空list
  list<int> l2(5,10);
  //用迭代器范围初始化（拷贝其他容器元素）
  list<int> l3(v.begin(),v.end());
  list<int> l4<l3>;
}

list iterator的使用

begin+end

begin指向第一个元素的迭代器，end指向最后一个位置的下一个位置的迭代器，作为迭代的结束标志。

cpp 复制代码

for(list<int>::iterator it=l.begin;it!=end();it++)
{
   *it*=2;
 }

rbegin+rend

rebegin指向最后一个元素的反向迭代器，rend指向第一个元素的前一个位置的反向迭代器。

cpp 复制代码

for (list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin(); rit != l.rend(); ++rit) 
    {
        cout << *rit << " ";
    }

list capacity

empty

检测list是否为空，如果为空，返回true，否则返回false。

size

返回list当中有效节点的个数

cpp 复制代码

cout<<l.size()<<endl;

list element access

front

返回list当中第一个结点值的引用

back

功能：返回 list 的最后一个节点中值的引用。

cpp 复制代码

cout<<l.front()<<endl;
cout<<l.back()<<endl;

list modifiers

push_front

在list首元素前插入值为val的元素

cpp 复制代码

l.push_front(1);

pop_front

在list首元素前删除值

cpp 复制代码

l.pop_front(1);

push_back

在 list 尾部插入值为 val 的元素

pop_back

在list尾部插入值为val的元素

insert

在list的目标位置插入值为val的元素

cpp 复制代码

l.insert(it,3);

erase

在list中删除值为val的元素

cpp 复制代码

auto it=l.begin();
++it;
++it;
l.erase(it);

swap

交换两个list的元素

cpp 复制代码

l1.swap(l2);

clear

清除list当中的有效元素

cpp 复制代码

l.clear();

list的迭代器失效

list是双向循环列表，节点在内存当中不连续。因此：

1插入操作不会导致迭代器失效

2删除操作仅被删除的节点的迭代器删除，其他节点迭代器不受影响

错误的示例：

cpp 复制代码

void test()
{
  int array[]={1,2,3,4};
  list<int> l(array,array+sizeof(array)/sizeof(array[0]);
  auto it=l.begin();
  while(it!=l.end())
  {
     l.erase(it);
     ++it;//对失效的迭代器自增，是未定义行为
   }
}

正确代码：

cpp 复制代码

l.erase(it++);//

原因：

it是用后自增，会先返回it的当前值，用于删除erase当前值，然后自动移动到下一个节点，避免使用失效的迭代器。

也可以显式使用erase的返回值更新：

cpp 复制代码

it=l.erase(it);

list的反向迭代器

反向迭代器的核心设计就是内部有一个正向迭代器_it。通过对正向迭代器的操作进行反转：

反向迭代器的++相当于反向迭代器的--；

反向迭代器的--相当于正向的++；

反向迭代器解引用时*访问的是正向迭代器前一个位置的元素。