STL:list

wWYy.2026-03-20 19:33

list 是什么？

list 本质是：双向链表

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std::list<int> l = {1,2,3};

底层结构

nullptr <- $1$ <-> $2$ <-> $3$ -> nullptr

特点：

不连续内存

每个节点单独分配（malloc/new）

list 的核心特性

插入/删除超级快

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auto it = l.begin();
l.insert(it, 10);
l.erase(it);

时间复杂度：O(1)

原因：

只需要改指针，不用移动数据

不支持随机访问

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l[0]; ❌ 不存在

只能：

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

时间复杂度： O(n)

迭代器稳定

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auto it = l.begin();
l.push_back(10);

// it 仍然有效 ✅

原因：

每个节点独立，不会搬家！

list 常用接口

插入

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l.push_back(10);
l.push_front(5);
l.insert(it, 100);

删除

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l1.merge(l2);

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l.pop_back();
l.pop_front();
l.erase(it);
l.remove(10);   // 删除所有值为10的

特有操作（vector 没有）

splice（链表拼接）

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list<int> l1 = {1,2,3};
list<int> l2 = {4,5};

l1.splice(l1.begin(), l2);

结果：

l1: 4 5 1 2 3
l2: 空

时间复杂度：O(1)

merge（有序链表合并）

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l1.merge(l2);

sort（链表排序）

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l.sort();

注意：

std::sort 不能用在 list 上！

为什么 list 很少用？

虽然 O(1) 插入很诱人，但实际：

缺点很多：

cache 不友好

节点分散，CPU 访问慢

内存浪费

每个节点多两个指针

malloc 开销大

每次插入都要分配内存