C++初阶 List的介绍和使用

作者：@小萌新
专栏：@初阶C++
作者简介：大二学生 希望能和大家一起进步
博客简介：本篇博客会简单介绍List和它的用法

List介绍

1. list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除的序列式容器，并且该容器可以前后双向迭代。

什么意思呢？ 看上去和我们以前的双链表结构十分相似是吧

2. list的底层是双向链表结构，双向链表中每个元素存储在互不相关的独立节点中，在节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。

这个不必多说 数据结构初阶的内容

3. list与forward_list非常相似：最主要的不同在于forward_list是单链表，只能朝前迭代，已让其更简单高
   效。

4. 与其他的序列式容器相比(array，vector，deque)，list通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率更好。

这个其实就是双链表的优点了

5. 与其他序列式容器相比，list和forward_list最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问，比如：要访问list的第6个元素，必须从已知的位置(比如头部或者尾部)迭代到该位置，在这段位置上迭代需要线性的时间开销；list还需要一些额外的空间，以保存每个节点的相关联信息(对于存储类型较小元素的大list来说这可能是一个重要的因素

双链表的缺点

List的使用方式

List的定义方式

方式一：构造一个某类型的空容器

list<int> lt1; //构造int类型的空容器
1

方式二：构造一个由n个val值的

list<int> lt2(10, 2); //构造含有10个2的int类型容器
1

方式三 拷贝构造其他容器的复制品

	list<int> lt3(lt2);
1

方式四： 使用迭代器拷贝某一段内容

	string s1 = "hello world";
	list<char> lt4(s1.begin(), s1.end());
1
2

方式五：构造数组某段区间的复制品

	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	list<int> lt5(arr, arr + 5);
1
2

总结 上面的四种方式和vector的构造一模一样
要注意的只有最后一点 List可以用数组初始化

List的插入与删除

push_front pop_front

代码不表示如下

void test2()
{
	list<int> lt1;
	lt1.push_front(1);
	lt1.push_front(2);
	lt1.push_front(3);
	lt1.push_front(4);
	lt1.push_front(5);
	lt1.push_front(6);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	lt1.pop_front();
	lt1.pop_front();
	lt1.pop_front();
	cout << endl;
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

演示效果如下

我们可以很清楚的知道确实是头插头删

push_back pop_back

代码演示如下

void test3()
{
	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	lt1.pop_back();
	lt1.pop_back();
	lt1.pop_back();
	cout << endl;
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

显示效果如下

insert

insert插入支持三种方式

方式一：在指定的迭代器位置插入一个值

代码表示如下

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	lt1.insert(lt1.end(), 100);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

方式二： 在指定迭代器位置插入n个val值

代码表示如下

	lt1.insert(lt1.begin(), 5,101);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
1
2
3
4
5
6

显示效果如下

方式三： 在指定迭代器位置插入一段迭代器（左闭右开）

代码表示如下

	lt1.insert(lt1.begin(), lt1.begin(), lt1.end());
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
}
1
2
3
4
5
6
7

演示效果如下

earse

earse支持两种删除方式

方式一. 删除指定迭代器的位置

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	lt1.erase(lt1.begin());
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

演示效果如下

方式二： 删除某个迭代器区间 （左闭右开）

代码表示如下

	lt1.erase(++lt1.begin() , lt1.end());
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;

1
2
3
4
5
6
7

演示效果如下

迭代器的使用

begin end

这里直接使用迭代器遍历数组的方式带大家再了解下迭代器的使用

代码和演示效果如下

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	list<int>::iterator it = lt1.begin();
	while (it!=lt1.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

rbegin rend

代码和显示效果如下

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	list<int>::reverse_iterator it = lt1.rbegin();
	while (it != lt1.rend())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

list的元素获取

front和back

front函数用于获取list容器当中的第一个元素，back函数用于获取list容器当中的最后一个元素。

代码表示如下

void test8()
{
	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	cout << lt1.front() << " " << lt1.back();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

显示效果如下

list容量相关

size

size可以获取容量的大小

代码和演示效果如下

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	cout << lt1.size() << " ";
1
2
3
4
5
6
7
8

resize

reszie有两个参数 一个是你要重新赋值的大小 一个是你要重新赋的默认值

使用规则如下

1. 如果要被重新赋的值小于本来的大小 那么就将size缩小到该值
2. 如果要被重新赋的值大于本来的大小 那么就将size扩大到该值 并且后面赋我们给的默认值参数

代码和显示效果如下

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	lt1.resize(3,9);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
	lt1.resize(9, 9);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

empty和clear

这两个放在一起刚好可以验证

clear清空list

empty判断是否为空

代码和效果图如下

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);
	cout << lt1.empty()<< endl;
	lt1.clear();
	cout << lt1.empty() << endl;

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

list的操作函数

sort

顾名思义 排序（顺序）

代码和演示效果如下

void test11()
{
	list<int> lt1;
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(6);
	lt1.push_back(12);
	lt1.push_back(576);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(54);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
	lt1.sort();
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

splice

splice的使用方式有三种

方式一 将一个list拼接到另一个list的指定迭代器位置

代码和演示效果如下

	list<int> lt1;
	list<int> lt2(10,5);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);

	lt1.splice(lt1.begin(), lt2);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

方式二 将容器当中的某一个数据拼接到另一个容器的指定迭代器位置。

代码和显示效果如下

方式三： 将容器指定迭代器区间的数据拼接到另一个容器的指定迭代器位置。

void test12()
{
	list<int> lt1;
	list<int> lt2(10,5);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);

	//lt1.splice(lt1.begin(), lt2);
	//lt1.splice(lt1.begin(), lt2, lt2.begin()); // 将lt2中的插入到lt1的头 
	lt1.splice(lt1.begin(),lt2, lt2.begin(), lt2.end()); // 将lt2中的头到尾插入到lt1的头
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}

	cout << endl;

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

remove

参数只有一个 给定一个值 删除list中所有这个值

代码和演示效果如下

	list<int> lt1;
	list<int> lt2(10,5);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(2);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(4);
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(6);

	//lt1.splice(lt1.begin(), lt2);
	//lt1.splice(lt1.begin(), lt2, lt2.begin()); // 将lt2中的插入到lt1的头 
	lt1.splice(lt1.begin(),lt2, lt2.begin(), lt2.end()); // 将lt2中的头到尾插入到lt1的头
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
	lt1.remove(5);
	for (auto x : lt1)
	{
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

remove_if

给定一个条件 如果符合条件就删除

代码表示如下

bool single_digit(const int& val)
{
	return val < 10;
}

void test12()
{


	list<int> lt;
	lt.push_back(10);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(7);
	lt.push_back(18);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(9);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl; //10 4 7 18 2 5 9
	lt.remove_if(single_digit); //删除容器当中值小于10的元素
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl; //10 18
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

显示效果如下

unique

去除连续的重复值

代码和演示效果如下

void test12()
{


	list<int> lt;
	lt.push_back(10);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(7);
	lt.push_back(18);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(9);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl; 
	lt.unique();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

注意了 我们这里并不是真正的去重

只是删除连续的重复值而已

要是我们想真正的去重怎么办呢？ 排序！

演示效果如下

merge

归并并且排序

使得两个list合并到一个当中 并且它们有序

注意！！！！！！

一定要提前对两个list排序！！！
一定要提前对两个list排序！！！
一定要提前对两个list排序！！！

不然会报错的

代码表示如下

void test12()
{


	list<int> lt;
	lt.push_back(10);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(7);
	lt.push_back(18);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(2);

	list<int> lt1;
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(6);
	lt1.push_back(12);
	lt1.push_back(576);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(54);
	lt.sort();
	lt1.sort();
	lt.merge(lt1);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

reverse

很简单了 逆序

我们直接上代码和效果图

void test13()
{
	list<int> lt1;
	lt1.push_back(5);
	lt1.push_back(1);
	lt1.push_back(6);
	lt1.push_back(12);
	lt1.push_back(576);
	lt1.push_back(3);
	lt1.push_back(54);
	lt1.sort();
	lt1.reverse();
	for (auto e : lt1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;


}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

assgin

这个函数也有两个用法

方式一： 重新赋予 n 个 val值

代码表示如下

	list<char> lt(3, 'a');
	lt.assign(3, 'b'); //将新内容分配给容器，替换其当前内容
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl; //b b b
1
2
3
4
5
6
7

方式二： 使用两个迭代器赋值

代码和显示效果图如下

	list<char> lt(3, 'a');
	string s1("hello world");
	lt.assign(s1.begin(), s1.end());
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl; 
1
2
3
4
5
6
7
8

swap

swap 交换两个list容器的内容

代码和显示效果图如下

void test16()
{
	list<char> lt(10,'a');
	list<char> lt1(10, 'b');
	lt.swap(lt1);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

总结

本文主要讲解了list的使用
对比于vector来说list多了一些函数内容 相差不大
由于作者水平有限 错误在所难免 希望大佬看到能够及时指正
如果本篇博客帮助到了你 别忘记一键三连啊
阿尼亚 哇酷哇酷！！！