list的介绍

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。
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。
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好。
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)

list的使用

list的定义方式

//构造一个元素类型为int的空链表
list<int> lt1;

	//生成10个结点的链表，每个值为2list<int> lt2(10, 2);

//生成一个链表的复制品，拷贝构造
list<int> lt3(lt2);

//用某个相同值类型容器的一段迭代区间构造
string s = "hello world";
list<char> lt4(s.begin(), s.end());

list的插入和删除

push_front和pop_front

push_front函数用于头插一个数据，pop_front函数用于头删一个数据。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
int main()
{list<int> lt;lt.push_front(1);lt.push_front(2);lt.push_front(3);lt.push_front(4);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//结果4 3 2 1lt.pop_front();lt.pop_front();for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//结果 2 1return 0;
}

push_back和pop_back

push_back函数用于尾插一个数据，pop_back函数用于尾删一个数据。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//结果1 2 3 4lt.pop_back();lt.pop_back();for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//结果 1 2return 0;
}

insert

insert支持三种插入方式

1. 在指定迭代器位置插入一个数。
2. 在指定迭代器位置插入n个值为val的数。
3. 在指定迭代器位置插入一段迭代器区间（左闭右开）。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<vector>int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);list<int>::iterator pos = find(lt.begin(), lt.end(), 2);//查找值为2的位置lt.insert(pos, 10);	//在2位置插入一个10pos = find(lt.begin(), lt.end(), 3);	//查找3的位置lt.insert(pos, 2, 7);	//在3位置插入两个7vector<int> v(3, 1);lt.insert(lt.begin(), v.begin(), v.end());	//头部插入一段迭代区间for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//结果 1 1 1 1 10 2 7 7 3 4return 0;
}

注意： find函数是算法库“algorithm”当中的一个函数，不是list的成员函数,该函数在指定迭代器区间寻找指定值的位置，并返回该位置的迭代器。

erase

list当中的erase函数支持两种删除方式：

1. 删除指定迭代器位置的元素。
2. 删除指定迭代器区间（左闭右开）的所有元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include<algorithm>
#include<list>int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);list<int>::iterator pos = find(lt.begin(), lt.end(), 2);//查找2的位置lt.erase(pos);	//删除2for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //结果 1 3 4lt.erase(lt.begin(), ++lt.begin());//删除一段区间for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //结果 3 4return 0;
}

list的迭代器使用

begin和end

通过begin函数可以得到容器中第一个元素的正向迭代器，通过end函数可以得到容器中最后一个元素的后一个位置的正向迭代器。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);list<int>::iterator it = lt.begin();while (it != lt.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;	//结果1 2 3 4 5return 0;
}

rbegin和rend

通过rbegin函数可以得到容器中最后一个元素的反向迭代器，通过rend函数可以得到容器中第一个元素的前一个位置的反向迭代器。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);list<int>::reverse_iterator it = lt.rbegin();while (it != lt.rend()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;	//结果5 4 3 2 1return 0;
}

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。

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;int main()
{list<int> lt;lt.push_back(0);lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);cout << lt.front() << endl; //0cout << lt.back() << endl; //4return 0;
}

list的大小控制

size

size函数用于获取当前容器当中的元素个数。

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);cout << lt.size() << endl; //4return 0;
}

resize

resize的两种情况:

1. 当所给值大于当前的size时，将size扩大到该值，扩大的数据为第二个所给值，若未给出，则默认为容器所存储类型的默认构造函数所构造出来的值。
2. 当所给值小于当前的size时，将size缩小到该值。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(1);lt.push_back(1);lt.push_back(1);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //结果 1 1 1 1lt.resize(6, 2);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //结果 1 1 1 1 2 2lt.resize(2);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //结果 1 1 return 0;
}

empty

empty函数用于判断当前容器是否为空

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;int main()
{list<int> lt;cout << lt.empty() << endl; //1return 0;
}

clear

clear函数用于清空容器，清空后容器的size为0。

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;int main()
{list<int> lt(5, 2);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //2 2 2 2 2cout << lt.size() << endl; //5lt.clear(); //清空容器for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //(无数据)cout << lt.size() << endl; //0return 0;
}

list的操作函数

sort

sort函数可以将容器当中的数据默认排为升序。

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;int main()
{list<int> lt;lt.push_back(4);lt.push_back(7);lt.push_back(5);lt.push_back(9);lt.push_back(6);lt.push_back(0);lt.push_back(3);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //4 7 5 9 6 0 3lt.sort(); //默认将容器内数据排为升序for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //0 3 4 5 6 7 9return 0;
}

**注意:**这个sort不是algorithm算法库里面的排序函数，这是list的成员函数，默认升序，如果想自定义排序，传自定义的比较方法，这是一个函数模板.

splice

splice函数用于两个list容器之间的拼接，其有三种拼接方式：

1. 将整个容器转移到另一个容器的指定迭代器位置。
2. 将容器当中的某一个数据转移到另一个容器的指定迭代器位置。
3. 将容器指定迭代器区间的数据转移到另一个容器的指定迭代器位置。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt1(4, 1);list<int> lt2(4, 6);lt2.splice(lt2.begin(), lt1);//将lt1整个容器转移到lt2头部for (auto e : lt1){cout << e << " ";}cout << endl;	//无数据，lt1全转移走了，为空容器for (auto e : lt2){cout << e << " ";}cout << endl;	//1 1 1 1 6 6 6 6   lt2头部插入了lt1全部list<int> lt3(4, 3);list<int> lt4(4, 9);lt4.splice(lt4.begin(), lt3, lt3.begin());	//将lt4的头部元素转移到lt3的头部for (auto e : lt3){cout << e << " ";}cout << endl;	//3 3 3for (auto e : lt4){cout << e << " ";}cout << endl;	//3 9 9 9 9 list<int> lt5(4, 1);list<int> lt6(4, 2);lt6.splice(lt6.begin(), lt5, lt5.begin(), --lt5.end());//将lt5的一段迭代区间转移过去for (auto e : lt5){cout << e << " ";}cout << endl;	// 1for (auto e : lt6){cout << e << " ";}cout << endl;	//1 1 1 2 2 2 2 return 0;
}

注意： 容器当中被转移到另一个容器的数据在原容器当中就不存在了。（实际上就是将链表当中的指定结点转移到了另一个容器当中）

remove

该函数用于移除容器中特地的元素值，将容器中指定值全部移除即删除掉。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(3);lt.push_back(5);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//1 2 3 4 3 5lt.remove(3);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;	//1 2 4 5return 0;
}

remove_if

remove_if，显然是满足条件的特定值就移除，条件这个函数可以自己定义，传入

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>bool single_digit(const int& val)
{return val < 10;
}int main()
{list<int> lt;lt.push_back(4);lt.push_back(19);lt.push_back(10);lt.push_back(25);lt.push_back(9);lt.remove_if(single_digit);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //19 10 25return 0;
}

unique

unique函数用于对容器元素进行去重，重复的多个元素值，保留一个。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(2);lt.push_back(1);for (auto x : lt){cout << x << " ";}cout << endl; //1 2 3 2 1lt.sort();	//去重前必须排序lt.unique();for (auto x : lt){cout << x << " ";}cout << endl; //1 2 3 return 0;
}

注意：使用unique函数进行去重前，必须排序，否则去不了重，原因是STL中unique函数是建立在链表是有序的条件下，写的unique函数，所以无序，元素相同值不连续，去不了重。

merge

merge函数用于将一个有序list容器合并到另一个有序list容器当中，使得合并后的list容器任然有序。（类似于归并排序）

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{//1 7 9 18list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(7);lt.push_back(9);lt.push_back(18);//2 5 10 16list<int> lt2;lt2.push_back(2);lt2.push_back(5);lt2.push_back(10);lt2.push_back(16);lt.merge(lt2);for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl;//1 2 5 7 9 10 16 18for (auto e : lt2){cout << e << " ";}cout << endl;//无数据，由于lt2全部归并到lt1中了return 0;
}

注意：将一段有序链表归并到了另一段有序链表中后，该有序链表当中就无元素了，全归并过去了

reverse

reverse函数用于将链表逆置

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(1);lt1.push_back(2);lt1.push_back(3);lt1.push_back(4);lt1.push_back(5);lt1.reverse();	//将链表进行翻转for (auto e : lt1){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

注意：此reverse函数是list的成员函数，并非是算法库algorithm里面的reverse，此reverse只能对链表整个进行逆置，没有算法库的reverse对任何类型容器一段迭代区间进行逆置，功能那么强大。

assign

assign函数用于将新内容分配给容器，替换其当前内容，新内容的赋予方式有两种：

1. 将此链表所有内容替换成n个val值的填充
2. 将此链表替换成某个相同类型值容器的一段迭代区间

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>
using namespace std;int main()
{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 bstring s("hello world");lt.assign(s.begin(), s.end()); //将新内容分配给容器，替换其当前内容for (auto e : lt){cout << e << " ";}cout << endl; //h e l l o   w o r l dreturn 0;
}

swap

swap函数用于交换两个容器的内容。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>int main()
{list<int> lt1(4, 2);list<int> lt2(4, 6);lt1.swap(lt2);for (auto x : lt1){cout << x << " ";}cout << endl;	//6 6 6 6for (auto x : lt2){cout << x << " ";}cout << endl;	//4 4 4 4return 0;
}