1.什么是list

list是C++STL容器中的一部分，list是带头双向链表，list的作用是它可以存储数据，头删尾删的时间复杂度为O(1),但不支持随机访问。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。

2.list的使用

list的接口众多，以下是list的一些简单接口：

构造函数（ (constructor)）	接口说明
list (size_type n, const value_type& val = value_type())	构造的list中包含n个值为val的元素
list()	构造空的list
list (const list& x)	拷贝构造函数
list (InputIterator first, InputIterator last)	用[first, last)区间中的元素构造list

list最重要的是迭代器的使用，由于list是链表组成的，所以list在空间中是不连续的，只能用指针去访问，不能使用[]来使用。

begin + end	返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位置的迭代器
rbegin + rend	返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一个元素下一个位置的 reverse_iterator,即begin位置

3.list模拟实现

ps:要模拟实现list，必须要熟悉list的底层结构以及其接口的含义

#pragma once
#include <iostream>
#include <assert.h>
//using namespace std;
namespace sss
{template<class T>//链表节点struct List_node{List_node<T>* prev;List_node<T>* next;T value;List_node(const T& val=T()):prev(nullptr),next(nullptr),value(val){}};//迭代器template<class T,  class Ref, class Ptr>struct iterator_iterator{typedef List_node<T> Node;typedef iterator_iterator<T,Ref,Ptr> Self;//构造函数iterator_iterator(Node* node=nullptr):_node(node){;}//重载*Ref operator*(){return _node->val;}//重载->Ptr operator->(){return &_node->val;}Self& operator++(){return _node->next;}//重载++Self operator++(int){Node* tmp(*this);_node = _node->next;return tmp;}//重载--Self& operator--(){return _node->prev;}Self& operator--(int){Node* tmp(*this);_node = _node->prev;return tmp;;}bool operator!=(const Self& l){return _node != l._node;}bool operator==(const Self& l){return _node == l._node;}private:Node* _node;};template<class T>class List{typedef List_node<T>* PNode;public:typedef iterator_iterator<T,T&,T*> iterator;typedef iterator_iterator<T,const T&,const T*> const_iterator;//返回头结点iterator begin(){return _Head->next;}const_iterator begin() const{return _Head->next;}//返回尾节点iterator end(){return _Head;}const_iterator end() const{return _Head;}//初始化为空void empty_init(){_Head= new List_node<T>();_Head->prev = _Head;_Head->next = _Head;_size = 0;}//构造函数List(){empty_init();}//拷贝构造函数List(const List_node<T>& it){List(_Head);swap(it);}//赋值重载函数const List_node<T>& operator=(const List_node<T>& it){swap(it);return *this;;}//析构函数~List(){clear();delete _Head;_Head = nullptr;_size = 0;}size_t size()const{return _size;}//判空bool empty() const{return _size == 0;}T& front(){return _Head->next->value;}const T& front() const{return _Head->next->value;;}T& back(){return _Head->prev->value;}const T& back() const{return _Head->prev->value;}//尾插void push_back(const T& val) { insert(begin(), val); }//尾删void pop_back() { erase(--end()); }//头插void push_front(const T& val) { insert(begin(), val); }//头删void pop_front() { erase(begin()); }// 在pos位置前插入值为val的节点iterator insert(iterator pos, const T& val){PNode cur = pos._node;PNode newnode = new List_node<T>(val);PNode _prev = cur->prev;//前_prev->next = newnode;newnode->next = cur;//后newnode->prev = _prev;cur->prev = newnode;//大小_size++;return newnode;}// 删除pos位置的节点，返回该节点的下一个位置iterator erase(iterator pos){PNode cur = pos._node;PNode _next = cur->next;//换位置cur->next = _next;_next->prev = cur->prev;//删除delete[] cur;//大小_size--;return _next;}void clear(){assert(_size != 0);iterator it = begin();while (it!=end()){it=erase(it);++it;}}void swap(List<T>& l){std::swap(_Head, l._Head);std::swap(_size, l._size);}private:PNode _Head;size_t _size;};
}

4.list和vector的对比

vector:为动态顺序表，支持随机访问，空间利用率高，为原生指针，底层直接使用指针进行指针的加加，在插入元素时，要给所有的迭代器重新赋值，因为插入元素有可能会导致重新扩容，致使原来迭代器失效，删除时，当前迭代器需要重新赋值否则会失效。多应用于高校存储，不关心删除效率的场景。

list: 为链式存储，不支持随机访问，空间利用率不高，为原生指针的封装，在插入元素使，迭代器不会失效，但在删除元素是，迭代器需要重新赋值，否则会失效，多应用于大量插入和删除操作，不关心随机访问。