【C++ STL】List

標籤：鏈表   name   產生   iter   begin   全域   div   析構   構造   

1、結構

　　list使用一個double linked list（雙向鏈表）來管理元素。

2、 list 能力

　　list內部結構和vector或deque截然不同，所以與他們的區別：

　　list不支援隨機存取，需要存取某個元素，需要遍曆之前所有的元素，是很緩慢的行為。

　　任何位置上（不止是兩端）安插和刪除元素都非常快，始終都是在常數時間內完成，因為無需移動其他任何操作，實際上只進行了一些指標操作。

　　安插和刪除並不會造成指向其他元素的各個pointers、reference、iterators失效

　　list是原子操作，要麼成功，要麼失敗，不會說只執行一半。

　　list不支援隨機存取，不提供下標操作符和at()函數。

　　list不提供容量，記憶體配置的操作函數，因為完全沒必要，每個元素都有自己的記憶體空間，在刪除之前一直有效。

　　list提供專門的函數用於移動函數，這些函數執行效率高，無需元素的拷貝和移動，只需要調整若干指標。

3、操作函數3.1 構造和析構

操作	效果
list<Elem> c	產生一個空的list
list<Elem> c1(c2)	產生一個c2同型的list，每個元素都被複製
list<Elem> c(n)	產生一個n個元素的list，每個元素都由default構造產生
list<Elem> c(n,elem)	產生一個n個元素的list，每個元素都是elem的副本
list<Elem> c (beg,end)	產生一個list以區間[beg,end)內所有元素作為初值
c.~list<Elem>()	銷毀所有元素，釋放記憶體

3.2 非變動性操作

操作	效果
c.size()	返回當前的元素數量
c.empty()	判斷大小是否為零，等同於0 == size()，效率更高
c.max_size()	返回能容納的元素最大數量
c1 == c2	判斷c1是否等於c2
c1 != c2	判斷c1是否不等於c2(等同於!(c1==c2))
c1 < c2	判斷c1是否小於c2
c1 > c2	判斷c1是否大於c2
c1 <= c2	判斷c1是否小於等於c2(等同於!(c2<c1))
c1 >= c2	判斷c1是否大於等於c2 (等同於!(c1<c2))

3.3 賦值

操作	效果
c1 = c2	將c2的元素全部賦值給c1
c.assign(n,elem)	將elem的n個副本拷貝給c
c.assign(beg,end)	建立一個list，區間[beg,end)內的所有元素作為初值
c1.swap(c2)	c1和c2元素互換
swap(c1,c2)	c1和c2元素互換，全域函數

3.3 元素存取

　　list不支援隨機存取，只有front()和back()能直接存取元素。

操作	效果
c.front()	返回第一個元素，不檢查元素是否存在
c.back()	返回最後一個元素，不檢查元素是否存在

3.4 迭代器相關函數

　　list只有使用迭代器才能對元素進行存取，list不支援隨機存取，所以這些迭代器是雙向迭代器，凡是用到隨機存取迭代器的演算法都不能使用。

操作	效果
c.begin()	返回一個隨機存取迭代器，指向第一個元素
c.end()	返回一個隨機存取迭代器，指向最後一個元素的下一個位置
c.rbegin()	返回一個逆向迭代器，指向逆向迭代的第一個元素
c.rend()	返回一個逆向迭代器，指向逆向迭代的最後一個元素的下一個位置

3.5 元素的安插和移除

　　list提供了deque的所有功能，還增加了remove()和remove_if()應用於list。

操作	效果
c.insert(pos, elem)	在迭代器pos位置插入一個elem副本，返回新元素位置
c.insert(pos,n, elem)	在迭代器pos位置插入n個elem副本，無傳回值
c.insert(pos, beg,end)	在迭代器pos位置插入區間[beg,end)內所有元素的副本，無傳回值
c.push_back(elem)	在尾部追加一個elem副本
c.pop_back()	移除最後一個元素，不返回
c.push_front(elem)	在頭部安插一個elem副本
c.pop_front()	移除第一個元素，不返回
c.remove(val)	移除所有值為val的元素
c.remove_if(op)	移除所有“造成op(elem)為true”的元素
c.erase(pos)	移除迭代器pos所指元素，返回下一元素位置
c.erase(beg,end)	移除區間[beg,end)內的所有元素，返回下一元素位置
c.resize(num)	將元素容量重設為num個，如果size變大，則以default建構函式構造所有元素
c.resize (num, elem)	將元素容量重設為num個，如果size變大，則所有元素為elem的副本
c. clear ()	移除所有元素，將整個容器清空

3.6 特殊變動性操作

操作	效果
c.unique()	如果存在若干相鄰而數值相等的元素，移除重複元素，只留下一個
c.unique(op)	若存在若干相鄰元素，都使op()為true，移除重複元素，只留下一個
c1.splice(pos,c2)	將所有c2元素移到c1容器pos迭代器之前
c1.splice(pos,c2,c2pos)	將c2 pos位置元素移到c1元素pos位置，c1和c2可以相同
c1.splice(pos,c2,c2beg,c2end)	將c2區間[c2beg,c2end)所有元素移到c1 pos位置之前，c1和c2可以相同
c.sort()	以operator < 為準，對所有元素排序
c.sort(op)	以op()為準，對c排序
c1.merge(c2)	假設c1和c2已序，將c2元素移動到c1，並保證合并後的list仍為已序
c1.merge(c2,op)	假設c1和c2都以op()為序，將c2移動到c1仍然以op()已序
c.reverse()	將所有元素反序

4、範例程式碼

 // cont/list1.cpp    #include <iostream>    #include <list>    #include <algorithm>    using namespace std;    void printLists (const list<int>& 11, const list<int>& 12)    {        cout << "list1: ";        copy (l1.begin(), l1.end(), ostream_iterator<int>(cout," "));        cout << endl << "list2: ";        copy (12.begin(), 12.end(), ostream_iterator<int>(cout," "));        cout << endl << endl;    }    int main()    {        //create two empty lists        list<int> list1, list2;        //fill both lists with elements        for (int i=0; i<6; ++i) {            list1.push_back(i);            list2.push_front(i);        }        printLists(list1, list2);        //insert all elements of list1 before the first element with value 3 of list2         //-find() returns an iterator to the first element with value 3        list2.splice(find(list2.begin(),list2.end(), // destination position                          3),                     list1);                         // source list        printLists(list1, list2);        //move first element to the end        list2.splice(list2.end(),          // destination position                     list2,                // source list                     list2.begin());       // source position        printLists(list1, list2);        //sort second list, assign to list1 and remove duplicates        list2.sort();        list1 = list2;        list2.unique();        printLists(list1, list2);        //merge both sorted lists into the first list        list1.merge(list2);        printLists(list1, list2);     }

輸出：

   list1: 0 1 2 3 4 5   list2: 5 4 3 2 1 0   list1:   list2: 5 4 0 1 2 3 4 5 3 2 1 0   list1:   list2: 4 0 1 2 3 4 5 3 2 1 0 5   list1: 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5   list2: 0 1 2 3 4 5   list1: 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5   list2:

 

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