List
我们当前学习的主要是带头双向循环链表。其中一个原因是循环链表可以实现时间复杂度为O(1)的插入、删除等操作。
1、基本用法
无参构造：
cpp
list<int> l1;initializer_list构造：
cpp
list<int> l2 = { 1,2,3,4 };我们就可以用迭代器和范围for的方式，打印list序列：
2、插入、删除
由于list没有规定find()查找方法，我们就借用算法库的find()。
cpp
list<int> l3 = { 1,2,3,4 };
auto it2 = find(l3.begin(), l3.end(), 3);插入：
插入后，迭代器it2没有失效，因为list不存在扩容。
删除：
但是删除后，迭代器it2失效了，因为erase()删除的本质，是释放指定节点的空间。此时vs2022环境下会报警告：
3、一些方法
reverse()：逆置
merge()：合并
合并算法，类似于我们在数据结构算法中，将两个有序序列，合成一个有序序列的算法题。
只不过这里给出的序列，不一定是有序的，需要先排序：
unique()：去重
去重算法，也要排序：
remove()：删除指定数
splice()：转移
splice()可以不同序列之间进行转移：
也可以同一序列内进行转移：
sort()：排序
这里就有人要问了：为什么不用算法库的sort()？
发生了编译错误。
我们转向文件algorithm的第8403行，可以发现一点点问题产生的原因：
我们发现，算法库sort()，其底层使用的迭代器，支持减操作。
要认识这个问题，我们就要简单了解迭代器按照功能的分类。
3.1、迭代器分类的简单了解
迭代器按照功能，可以分为三类：
- 单向：只能向后走一步（++）
- 双向：可以向前、向后，但是只能一步（++、--）
- 随机：可以向前、向后多步（++、--、+、-）
迭代器的种类，是由所属容器决定的：
我们可以理解为：List的迭代器，如果实现成随机迭代器，由于链表节点的空间不是连续的，那么需要遍历，代价变大。
而诸如vector之类容器的迭代器，由于顺序表空间是连续的，所以支持随机迭代器，代价就不那么大。
所以List的迭代器，实现成了代价更小的双向迭代器。
算法库里的方法，对传入的迭代器也有要求：
按照不同功能迭代器的说明，我们不难理解：双向迭代器可以被当作单向迭代器使用、随机迭代器可以被当作单向迭代器和双向迭代器使用。
而单向迭代器不可以被当作双向迭代器和随机迭代器使用，双向迭代器也不可以被当作随机迭代器使用。
也就是说，算法库的sort()不支持List的双向迭代器，所以开发者实现了支持双向迭代器的List成员sort()。
有时，我们也会看到这样的迭代器类型：
其实，迭代器还可以分为：
- 只读（OutputIterator）
- 只写（InputIterator）
现阶段我们只需要认为，只写迭代器，包括了单向、双向、随机迭代器。
3.2、List下的成员sort的性能讨论
首先我们要明白：
- List下的成员sort，使用的是处理后的归并排序
- 算法库中的sort，使用的是快速排序
这两个排序的时间复杂度，都是O(NlogN)，但是有差异。
我们简单设计程序，印证这一点。
分别在List、vector中放入1000000个数据，然后记录、比较排序的用时：
cpp
void test_op1()
{
vector<int> v;
list<int> l;
const int n = 1000000;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
int x = rand() % 100 + 1;
v.push_back(x);
l.push_back(x);
}
int begin1 = clock();
sort(v.begin(), v.end());
int end1 = clock();
int begin2 = clock();
l.sort();
int end2 = clock();
printf("vector:>%d\n", end1 - begin1);
printf("list:>%d\n", end2 - begin2);
}
我们当前是在x64的release版本下进行测试，而不是debug版本。因为debug版本编译、链接时要做很多处理，而release不需要。
我们可以发现，同样时间复杂度的排序方式，List的sort明显比算法库的sort慢了十几倍。
我们再进行一个测试：创建两个List，放入1000000个数据，其中一个List的数据被vector拷贝，vector经算法库sort排序，再拷贝回List；另一个List直接排序。
cpp
void test_op2()
{
list<int> l1;
list<int> l2;
const int n = 1000000;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
int x = rand() % 100 + 1;
l1.push_back(x);
l2.push_back(x);
}
int begin1 = clock();
vector<int> copy(l1.begin(), l1.end());
sort(copy.begin(), copy.end());
l2.assign(copy.begin(), copy.end());
int end1 = clock();
int begin2 = clock();
l2.sort();
int end2 = clock();
printf("list1:>%d\n", end1 - begin1);
printf("list2:>%d\n", end2 - begin2);
}
可以看到，两种排序方式的用时几乎一致，有时拷贝并使用算法库的sort，还优于List的sort。
所以，List的sort，在大量访问数据的情况下，效率普遍低于算法库的sort。所以我们在大量访问数据的情况下，尽可能使用算法库的sort，其实就是借助vector等内存空间连续的容器。这可能是因为连续空间的访问效率比不连续空间的要快。