STL——list容器

目录

1.list基本概念

2.list构造函数

 3.list赋值和交换

4.list大小操作

5.list插入和删除

 6.list数据存取

7.list反转和排序

8.排序案例

1.list基本概念

功能：将数据进行链式存储。

链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的。

链表的组成：链表由一系列结点组成。

结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

STL中的链表是一个双向循环链表。

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器。 

list的优点：

  • 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
  • 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list的缺点：

  • 链表灵活，但是空间（指针域）和时间（遍历）额外耗费较大 

注：list有一个重要的性质，插入和删除操作都不会造成原有的list迭代器失效，这在vector容器是不成立的。 

2.list构造函数

函数原型：

  • list<T> lst; ——//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式。
  • list(beg,end); ——//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
  • list(n,elem); ——//构造函数将n个elem拷贝给本身。
  • list(const list &lst); ——//拷贝构造函数。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printList(list<int>&l)
{for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}
//list构造函数
void test01()
{//创建list容器list<int>l1;//默认构造//添加数据l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(30);l1.push_back(40);//遍历容器printList(l1);//区间方式构造list<int>l2(l1.begin(), l1.end());printList(l2);//拷贝构造list<int>l3(l2);printList(l3);//n个elemlist<int>l4(10, 1000);printList(l4);
}
int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

 3.list赋值和交换

函数原型：

  • assign(beg, end); ——//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
  • assign(n, elem); ——//将n个elem拷贝赋值给本身。
  • list& operator=(const list &lst);—— //重载等号操作符
  • swap(lst);—— //将lst与本身的元素互换。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printList(list<int>&l)
{for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}
//list——赋值和交换
//赋值
void test01()
{list<int>l1;l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(30);l1.push_back(40);printList(l1);list<int>l2;l2 = l1;printList(l2);list<int>l3;l3.assign(l2.begin(), l2.end());printList(l3);list<int>l4;l4.assign(10, 1000);printList(l4);
}
//交换
void test02()
{list<int>l1;l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(30);l1.push_back(40);list<int>l2;l2.assign(10, 1000);cout << "交换前:" << endl;printList(l1);printList(l2);l1.swap(l2);cout << "交换后：" << endl;printList(l1);printList(l2);
}
int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

4.list大小操作

函数原型：

  • size(); ——//返回容器中元素的个数
  • empty();—— //判断容器是否为空
  • resize(num);—— //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
  • resize(num, elem); ——//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printList(list<int>&l)
{for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}
//list容器大小操作
void test01()
{list<int>l1;l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(30);l1.push_back(40);printList(l1);//判断容器是否为空if (l1.empty()){cout << "l1为空。" << endl;}else{cout << "l1不为空。" << endl;cout << "l1中元素的个数为：" << l1.size() << endl;}//重新指定大小l1.resize(10, 132);printList(l1);l1.resize(2);printList(l1);
}
int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

5.list插入和删除

函数原理：

  • push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
  • pop_back();//删除容器中最后一个元素
  • push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
  • pop_front();//从容器开头移除第一个元素
  • insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
  • insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
  • insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
  • clear();//移除容器的所有数据
  • erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
  • erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
  • remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。（移除）
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
void printList(list<int>&l)
{for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}
//list容器——插入和删除
void test01()
{list<int>l1;//尾插l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(30);//头插l1.push_front(100);l1.push_front(200);l1.push_front(300);l1.push_front(400);printList(l1);//尾删l1.pop_back();printList(l1);//头删l1.pop_front();printList(l1);//insert——插入list<int>::iterator it = l1.begin();++it;// 300 1000 200 100 10 20 l1.insert(it, 1000);printList(l1);//erase——删除it = l1.begin();l1.erase(it);printList(l1);//remove——移除l1.remove(10);printList(l1);//clear——清空l1.clear();printList(l1);
}
int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

 6.list数据存取

函数原型：

  • front();—— //返回第一个元素。
  • back(); ——//返回最后一个元素。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器——数据存取
void test01()
{list<int>l1;l1.push_back(10);l1.push_back(20);l1.push_back(30);l1.push_back(40);cout << "第一个元素为：" << l1.front() << endl;cout << "最后一个元素为：" << l1.back() << endl;//验证迭代器是不支持随机访问的list<int>::iterator it = l1.begin();it++;//支持双向it--;//it = it + 1;//不支持随机访问
}
int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

 注：list容器不可以通过[]或者at方式访问数据。

7.list反转和排序

函数原型：

  • reverse(); ——//反转链表
  • sort(); ——//链表排序
#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<algorithm>
void printList(const list<int>&l)
{for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}
//list容器——反转和排序
//反转
void test01()
{list<int>l1;l1.push_back(50);l1.push_back(20);l1.push_back(60);l1.push_back(80);l1.push_back(70);l1.push_back(40);cout << "反转前：";printList(l1);//反转cout << "反转后：";l1.reverse();printList(l1);
}
bool myCompare(int v1, int v2)
{//降序   就让第一个数>第二个数return v1 > v2;
}
//排序
void test02()
{list<int>l1;l1.push_back(50);l1.push_back(20);l1.push_back(60);l1.push_back(80);l1.push_back(70);l1.push_back(40);cout << "排序前：";printList(l1);//sort(l1.begin(), l1.end());//标准算法//所有不支持随机访问的迭代器的容器，不可用标准算法//不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应的一些算法l1.sort();//默认从小到大——升序cout << "排序后：";printList(l1);l1.sort(myCompare);//降序printList(l1);
}
int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

注：想要实现list容器的降序排序需要用sort(成员函数) 。

8.排序案例

案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高。

排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序。

#include<iostream>
using namespace std;
#include <list>
#include <string>
class Person {
public:Person(string name, int age, int height) {m_Name = name;m_Age = age;m_Height = height;}
public:string m_Name; //姓名int m_Age; //年龄int m_Height; //身高
};
bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {if (p1.m_Age == p2.m_Age) {return p1.m_Height > p2.m_Height;}else{return p1.m_Age < p2.m_Age;}
}
void test01() {list<Person> L;Person p1("刘备", 35, 175);Person p2("曹操", 45, 180);Person p3("孙权", 40, 170);Person p4("赵云", 25, 190);Person p5("张飞", 35, 160);Person p6("关羽", 35, 200);L.push_back(p1);L.push_back(p2);L.push_back(p3);L.push_back(p4);L.push_back(p5);L.push_back(p6);for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age<< " 身高： " << it->m_Height << endl;}cout << "---------------------------------" << endl;L.sort(ComparePerson); //排序for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age<< " 身高： " << it->m_Height << endl;}
}
int main() {test01();system("pause");return 0;
}

注：

  • 对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序。
  • 高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定。

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