【C++】list的使用
1. list的使用
首先,在使用list之前,我们得先了解list到底是个什么东西,查看文档可以了解到,list的底层是一个带头双向循环链表。
按照顺序,我们首先来了解一下list的默认成员函数,这里我们不关注后面关于allocator的参数。
1. 构造函数
接下来通过一段代码来了解一下:
void Test_construct()
{list<int> lt1;list<int> lt2(5, 2);list<int> lt3(lt2.begin(), lt2.end());list<int> lt4(lt3);
}
2.迭代器的使用和数据访问
我们知道,迭代器设计模式的出现就是为了让所有的容器都有统一的访问方式,所以这里迭代器的使用与之前讲的string和vector没有任何区别。
void Test_Iterator()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);lt.push_back(6);//写list<int>::iterator it = lt.begin();while (it != lt.end()){*it *= 10;++it;}//读it = lt.begin();while (it != lt.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;
}
但是对于string和vector,我们对其中数据访问的方式有三种:[]下标访问,迭代器,范围for。其中使用[]访问的目的是为了访问到任意元素的时间复杂度都为O(1),但是对于list的结构:链表,我们,没办法做到O(1)的访问,所以这里就没有重载[]的必要了所以对于list的访问方式只有迭代器和范围for两种。
3. 容量相关
1. size:拿到list的数据个数
由于list的结构,所以不会出现有容量的概念,因为每次插入数据或者删除数据的时候,直接插入或删除一个节点即可。所以这里只提供了size这个接口用于返回数据个数。
2. resize:改变数据个数
和其他STL容器的接口相同的用法
3. clear:清空容器中的所有数据
void Test_Capacity()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);lt.push_back(6);cout << "size:" << lt.size() << endl;lt.resize(5);cout << "size:" << lt.size() << endl;lt.resize(10, 20);cout << "size:" << lt.size() << endl;auto begin = lt.begin();while (begin != lt.end()){cout << *begin << " ";++begin;}cout << endl;lt.clear();cout << "size:" << lt.size() << endl;
}
4. 数据修改
由于链表结构的特殊性,我们可以很方便的头插,尾插或者在任意位置插入,所以在这里库里面对于数据插入提供了很多种方式
1.数据插入
1. push_back:尾插
2. push_front:头插
3.insert:在任意位置插入删除
void Test_insert()
{vector<int> v(5, 888);list<int> lt;//尾插lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);lt.push_back(6);auto it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;//头插lt.push_front(10);it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;//在任意位置插入auto it_push = ++lt.begin();//从第二个位置开始lt.insert(it_push, 30);//插入一个值it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;++it_push;lt.insert(it_push, 5, 50);//插入n个值it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;++it_push;lt.insert(it_push, v.begin(), v.end());//插入一个迭代器区间it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;
}
2. 数据删除
与数据插入相对应的,数据删除也有三个
1. pop_back:尾删
2.pop_front:头删
3.erase:任意位置删除
void Test_erase()
{list<int> lt;for (int i = 0; i < 10; ++i){lt.push_back(i);}auto it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;//头删lt.pop_front();it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;//尾删lt.pop_back();it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;//任意位置删除auto pos = ++lt.begin();pos = lt.erase(pos);//删除某一位置it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;auto start = ++pos;auto end = ++(++start);lt.erase(start, end);//删除一个迭代器区间it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;
}
5.其他接口
除了上述的接口之外,还有一些我们之前在string和vector中没有见到的接口,下面我们来看看他们的用法
1. remove:删除list中指定值
void Test_remove()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);lt.push_back(6);lt.push_back(7);lt.push_back(8);auto it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;lt.remove(5);lt.remove(10);it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;
}
可以看到,remove对于list中不存在的元素不会做任何操作
2. sort:排序list
看到这里肯定会有人有疑惑,sort算法库里面不是实现过吗?为什么又要重新在list里实现一下,我直接用算法库里面的不行吗?
✅答案是:不行,接下来看实验==》
可以看到,在编译的过程就已经报错了,这是因为库里面没有支持list迭代器类型的构造,为啥嘞?因为之前sort对容器内部的元素操作使用了+和-操作,但是list由于结构的限制,不支持迭代器的这个行为,所以对于list,要重新在库里面实现一个sort。
3. unique:删除list中的重复值
这里注意一下,在使用unique之前要确保list是有序的,否则不能完成删除所有重复值的功能
void Test_Sort()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(10);lt.push_back(9);lt.push_back(3);lt.push_back(6);lt.push_back(3);lt.push_back(7);lt.push_back(6);cout << "原list:";auto it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;lt.unique();cout << "尝试在乱序的情况下使用unique:";it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;lt.sort();cout << "排序list:";it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;cout << "对有序的list使用unique:";lt.unique();it_out = lt.begin();while (it_out != lt.end()){cout << *it_out << " ";++it_out;}cout << endl;
}