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C++标准模板库(STL)-list介绍

article 2024/10/27 14:32:59

C++标准模板库（STL）中的list是一个双向链表，它提供了高效的插入、删除和反转操作。list支持随机访问，这意味着我们可以直接访问任何元素，而不需要从头开始遍历链表。此外，list还支持反向迭代，即可以从尾部开始迭代。

list基本操作

push_back()：在尾部添加一个元素。

myList.push_back(1); // myList: 1
myList.push_back(2); // myList: 1, 2
myList.push_back(3); // myList: 1, 2, 3

push_front()：在头部添加一个元素。

myList.push_front(0); // myList: 0, 1, 2, 3

pop_back()：删除最后一个元素。

myList.
pop_back(); // myList: 0, 1, 2

pop_front()：删除第一个元素。

myList.pop_front(); // myList: 1, 2

insert(pos, n, elem)：在pos位置插入n个elem数据。例如，在位置1插入2个值为3的元素。

myList.insert(myList.begin() + 1, 2, 3); // myList: 0, 3, 3, 1, 2

erase(pos)：删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。例如，删除位置1的数据并返回下一个位置。

list<int>::iterator it = myList.erase(myList.begin() + 1); // myList: 0, 1, 2

remove(elem)：删除容器中所有与elem值匹配的元素。例如，删除所有值为1的元素。

myList.remove(1); // myList: 0, 2

size()：返回容器中元素的个数。例如，返回myList中元素的个数。

int size = myList.size(); // size: 2

list特性

list是一个双向链表，其特性包括：

可以在常数时间内进行任意位置的插入和删除操作。
可以前后双向迭代。
底层是双向链表结构，每个元素存储在互不相关的独立节点中，节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。

相比vector，list在任意位置插入、移除元素的执行效率通常更好。然而，list不支持任意位置的随机访问，要访问list的特定位置元素，需要从已知的位置（如头部或尾部）开始迭代到该位置，这个过程需要线性时间开销。此外，list还需要一些额外的空间来保存每个节点的相关信息。

应用举例

#include <iostream>
#include <list>

int main() {
    std::list<int> myList;

    // 添加元素到链表
    myList.push_back(1);
    myList.push_back(2);
    myList.push_back(3);

    // 使用迭代器遍历链表
    for (std::list<int>::iterator it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 从链表中删除元素
    myList.pop_front();
    myList.pop_back();

    // 使用反向迭代器遍历链表
    for (std::list<int>::reverse_iterator it = myList.rbegin(); it != myList.rend(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}