list用法及示例

一、簡介

list 容器，又稱雙向鏈表容器，
該容器的底層是以雙向鏈表的形式實作的

二、容器特性

list 容器中各個元素的前后順序是靠指標來維系的，每個元素都配備了 2 個指標，分別指向它的前一個元素和后一個元素，其中第一個元素的前向指標總為 null，尾部元素的后向指標也總為 null，

它可以在序列已知的任何位置快速插入或洗掉元素（時間復雜度為O(1)），并且在 list 容器中移動元素，也比其它容器的效率高，

它不能像 array 和 vector 那樣，通過位置直接訪問元素，

只有運用迭代器，才能訪問 list 容器中存盤的各個元素，

注意：

• 雙向迭代器不能通過下標訪問 list 容器中指定位置處的元素，
• 雙向迭代器不支持使用 -=、+=、+、- 運算子，
• 雙向迭代器不支持使用 <、 >、 <=、 >= 比較運算子，

三、使用

成員函式

幾種創建方式

1. 創建一個沒有任何元素的空list容器：

std::list<int> test;

2. 創建一個包含n個元素的list容器：

std::list<int> test(10);

3. 創建一個包含n個元素的list容器，并賦初始值：

std::list<int> test(10, 9);

std::list<int>test{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };

4. 通過拷貝一個已有的容器的方式創建新的list容器：

std::list<int> tmp(10);
std::list<int> test(tmp);

5. 通過拷貝其他型別容器（或陣列）中指定區域內的元素的方式創建list容器：

int a[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
std::list<int> test(a, a+9);

std::array<int, 9>arr{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
std::list<int>test(arr.begin()+2,arr.end()-4);//拷貝arr容器中的{3,4,5}

示例：

demo1:

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::array<int, 9>arr{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	std::list<int>test(arr.begin(), arr.end());//通過拷貝其他型別容器（或陣列）中指定區域內的元素的方式創建list容器
	test.emplace_front(0);//頭部插入一個元素
	test.emplace_back(-1);//尾部插入一個元素
	test.remove(9);//移除9這個元素
	for (auto &i : test) {//修改指定元素
		if (i == 5) {
			i = 555;
		}
	}
	for (auto i : test) {
		printf(" %d", i);
	}
	printf("\n排序\n");
	test.sort();//排序
	for (auto i : test) {
		printf(" %d", i);
	}
	printf("\n");
}

結果：

 0 1 2 3 4 555 6 7 8 -1
排序
 -1 0 1 2 3 4 6 7 8 555

demo2: 插入：push_front(), push_back(), emplace_front(), emplace_back(), emplace()

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::list<int> test{ 1,2,3 };
	test.push_front(0);			//頭部插入一個元素{0,1,2,3}
	test.push_back(4);			//尾部插入一個元素{0,1,2,3,4}
	test.emplace_front(-1);		//頭部插入一個元素{-1,0,1,2,3,4}
	test.emplace_back(5);		//尾部插入一個元素{-1,0,1,2,3,4,5}
	test.emplace(test.end(), 6);//向指定位置插入一個元素{-1,0,1,2,3,4,5,6}
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
}

-1 0 1 2 3 4 5 6

demo3: 插入：insert()的多種方式

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::list<int> test{ 1,2 };
	test.insert(test.begin(), 0);//指定的位置之前插入 1 個元素 3 {0,1,2}
	test.insert(test.end(), 2, 3);//指定的位置之前插入 2 個元素 3 {0,1,2,3,3}
	std::array<int, 3>tmp{ 4,5,6 };
	test.insert(test.end(), tmp.begin(), tmp.end());//將其他容器中特定位置的元素插入指定位置 {0,1,2,3,3,4,5,6}
	test.insert(test.end(),{7,8});//插入初始化串列中所有的元素{0,1,2,3,3,4,5,6,7,8}
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
}

0 1 2 3 3 4 5 6 7 8

demo4: 移動：splice()的多種方式

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::list<int> test1{ 1,2,3,4 };
	std::list<int> test2{ 5,6,7 };
	std::list<int>::iterator it = ++test1.begin(); //it 迭代器指向元素 2

	//第一種用法：將test2的所有元素移動到2所在的位置:
	test1.splice(it, test2);//test1:{1,5,6,7,2,3,4}; test2:{}; it迭代器仍然指向元素2
													
	//第二種用法：將 it 指向的元素 2 移動到 test2.begin()位置:
	test2.splice(test2.begin(), test1, it);	//test1:{1,5,6,7,3,4}; test2:{2}; it仍然指向元素2

	//第三種用法：，將 [test1.begin(),test1.end())范圍內的元素移動到 test2.begin() 位置:
	test2.splice(test2.begin(), test1, test1.begin(), test1.end());	//test1:{}; test2:{1,5,6,7,3,4,2};it仍然指向元素2
																
	std::cout << "test1.size(): " << test1.size() << std::endl;
	std::cout << "test2.size(): " << test2.size() << std::endl;
	std::cout << "it: " << *it << std::endl;
	for (auto i : test2) {
		std::cout << i << " ";
	}
}

test1.size(): 0
test2.size(): 7
it: 2
1 5 6 7 3 4 2

demo5: 洗掉pop_back();pop_front();erase();remove();clear()

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::list<int> test{ 0,1,2,3,3,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1,99,0 };
	test.pop_back();//移除最后一個元素{0,1,2,3,3,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1,99}
	test.pop_front();//移除第一個元素{1,2,3,3,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1,99}
	test.erase(++test.begin()); //洗掉第二個元素{1,3,3,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1,99}
	//洗掉指定元素
	for (std::list<int>::iterator i = test.begin(); i != test.end();++i) {
		if ((*i) == 7) {
			test.erase(i);
		}
	}
	//{1,3,3,3,4,5,6,6,5,4,3,2,1,99}
	test.remove(99);//洗掉元素99 {1,3,3,3,4,5,6,6,5,4,3,2,1}
	
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout<< std::endl;
	test.erase(++test.begin(), --test.end());//洗掉指定一段元素 {1,1}
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	test.clear();//清空
}

1 3 3 3 4 5 6 6 5 4 3 2 1
1 1

demo6 :洗掉相鄰重復的元素 unique()的兩種方式

#include <iostream>
#include <list>
//二元謂詞函式
bool fuc1(int a, int b) {
	if (a / 10 == b / 10) {
		return true;
	}
	return false;
}

int main()
{
	std::list<int> test{10,20,30,30,31,32,33,40,50,60,30,50,60};
	//方式一：
	test.unique();//洗掉相鄰重復的元素，僅保留一份
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout << std::endl;
	//方式二:
	test.unique(fuc1);//fuc1 為二元謂詞函式，是我們自定義的去重規則
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout << std::endl;
}

10 20 30 31 32 33 40 50 60 30 50 60
10 20 30 40 50 60 30 50 60

demo7: 洗掉能夠使lamba運算式成立的所有元素 remove_if()

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::list<int> test{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	test.remove_if([](int n){return (n % 2 != 0);} ); //洗掉test容器中能夠使lamba運算式成立的所有元素，
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout << std::endl;
}

2 4 6 8 10

demo8: 可使用std::advance()更便捷的移動迭代器(注意不要越界)

#include <iostream>
#include <list>
int main()
{
	std::list<int> test{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	auto it = test.begin();
	std::advance(it, 5);
	*it = 60;
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout << std::endl;
}

1 2 3 4 5 60 7 8 9 10