STL初识-list容器

博主：本当迷
发布时间：2021 年 09 月 20 日
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813字数
分类：学习语言

## list基本概念

### 功能：

将数据进行链式存储

### 链表：

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

list有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有的list迭代器的实效，这在vector是不成立的

## 构造函数：

### 功能描述：

创建list容器

### 函数原型：

list< int>lst; //list采用模板类实现，对链表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

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void print_list(const list<int>& li)
{
	for (list<int>::const_iterator it = li.begin(); it != li.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void create_list(list<int>& li)
{
	li.push_back(10);
	li.push_back(20);
	li.push_back(30);
	li.push_front(40);
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);
}

void text(list<int>& lt)
{
	list<int>lt1(lt.begin(), lt.end()); //区间构造
	print_list(lt1);

list<int>lt2(lt);//拷贝构造
	print_list(lt2);

list<int>lt3(10, 100);//10个100拷贝构造
	print_list(lt3);

}
int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);
	print_list(li);
	text(li);
	return 0;
}
```

## 赋值和交换：

### 功能：

给list容器进行赋值，以及交换list容器

### 函数原型：

assign(beg, end);  //将[beg, end]区间中的数据拷贝给本身

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

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void text(list<int>& lt)
{
	list<int>lt1; //区间构造
	lt1.assign(lt.begin(), lt.end());
	print_list(lt1);

list<int>lt2;//拷贝构造
	lt2 = lt;
	print_list(lt2);

list<int>lt3;//10个100拷贝构造
	lt3.assign(10, 100);
	print_list(lt3);

cout << "交换前：" << endl;
	print_list(lt1);
	print_list(lt3);

cout << "交换后：" << endl;
	lt3.swap(lt1);
	print_list(lt1);
	print_list(lt3);
}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);
	print_list(li);
	text(li);
	return 0;
}
```

## 大小操作：

### 功能描述：

对list容器的大小进行操作

### 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);//重新指定容器长度为num，若容器变长，则以默认值0填充新位置;若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

resize(num, elem);//重新指定容器长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置；若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void text(list<int>& lt)
{
	if (lt.empty())
	{
		cout<< "list容器为空！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "list容器不为空！" << "容器大小为：" << lt.size() << endl;
	}

lt.resize(10);
	print_list(lt);

lt.resize(10, 99);
	print_list(lt);

lt.resize(3);
	print_list(lt);
}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);
	print_list(li);
	text(li);
	return 0;
}
```

## 插入和删除：

### 功能描述：

对list容器进行数据的插入和删除

### 函数原型：

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素

pop_back();//删除容器最后一个元素

push_front(elem);//在容器开头插入一个元素

pop_front();//在容器开头移除第一个元素

insert(pos, elem);//在pos位置插入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元素，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();//移除容器中所有数据

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，返回下一个数据的元素

remove(elem);//删除容器中所以与elem值匹配的元素

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

li.push_front(40);//头插
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);
	print_list(li);

li.pop_back();//尾删
	print_list(li);

li.pop_front();//头删
	print_list(li);

list<int>::iterator it = li.begin();//指定位置插入
	li.insert(it++, 500);
	print_list(li);

it = li.begin();//指定位置删除
	li.erase(it);
	print_list(li);

li.push_back(900);
	li.push_back(900);
	li.push_back(900);
	print_list(li);

li.remove(900);//删除所以包含900元素
	print_list(li);

}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);

return 0;
}
```

## 数据存取：

### 功能描述：

对list容器中数据进行存取

### 函数原型：

front();//返回第一个元素

back();//返回最后一个元素

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

li.push_front(40);//头插
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);
	print_list(li);

//li[0]  ,不可以利用[]访问列表元素
	//li.at(0),  不可以利用at访问列表元素
	//原因是list本质为链表，不是利用连续的内存空间存储数据，迭代器也是不支持连续访问的

cout << "链表第1个元素" << li.front() << "链表最后一个元素" << li.back() << endl;
	list<int>::iterator it = li.begin();
	it++;//支持双向
	it--;
	//it = it + 1;  不支持随机访问
	//it = it - 1;

}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);

return 0;
}
```

## 反转与排序：

### 功能描述：

将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

### 函数原型：

reverse();//反转链表

sort();//链表排序

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void print_list(const list<int>& li)
{
	for (list<int>::const_iterator it = li.begin(); it != li.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

bool reduce(int a, int b)//降序函数
{
	return a > b;
}
void create_list(list<int>& li)
{
	li.push_back(10);//尾插
	li.push_back(20);
	li.push_back(30);

li.push_front(40);//头插
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);

cout << "反转前：" << endl;
	print_list(li);

cout << "反转后：" << endl;
	li.reverse();
	print_list(li);

cout << "排序前：" << endl;
	print_list(li);

cout << "排序后：(升序)" << endl;
	li.sort();
	print_list(li);

cout << "排序后：(降序)" << endl;
	li.sort(reduce);
	print_list(li);
}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);

return 0;
}
```

## list排序案例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
#include<string>
using namespace std;

class Preson
{
public:
	Preson(string name, int age, int height)
	{
		this->name = name;
		this->age = age;
		this->height = height;
	}
public:
	string name;
	int age;
	int height;
};

void print_list(const list<Preson>& li)//打印输出
{
	for (list<Preson>::const_iterator it = li.begin(); it != li.end(); it++)
	{
		cout <<"名字："<<it->name << "  年龄："<<it->age<<"  身高"<<it->height<<endl;
	}
	cout << endl;
}

bool preson_sort(Preson &p1, Preson &p2)
{
	if (p1.age == p2.age)
	{
		return p1.height < p2.height;
	}
	return p1.age < p2.age;
}

void create_list()
{
	list<Preson>li;
	Preson p1("阿狗", 4, 170);
	Preson p2("阿猫", 1, 168);
	Preson p3("阿马", 3, 176);
	Preson p4("阿牛", 1, 153);
	Preson p5("阿鸟", 5, 147);
	Preson p6("阿鸡", 10, 180);

li.push_back(p1);
	li.push_back(p2);
	li.push_back(p3);
	li.push_back(p4);
	li.push_back(p5);
	li.push_back(p6);

cout << "排序前"<<endl;
	print_list(li);

cout << "排序后" << endl;
	li.sort(preson_sort);
	print_list(li);

}

int main()
{

create_list();

return 0;
}
```

最后修改：2021 年 09 月 20 日

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STL初识-list容器

本当迷 • 2021 年 09 月 20 日

## list基本概念

### 功能：

将数据进行链式存储

### 链表：

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

list有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有的list迭代器的实效，这在vector是不成立的

## 构造函数：

### 功能描述：

创建list容器

### 函数原型：

list< int>lst; //list采用模板类实现，对链表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

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void text(list<int>& lt)
{
	list<int>lt1(lt.begin(), lt.end()); //区间构造
	print_list(lt1);

list<int>lt2(lt);//拷贝构造
	print_list(lt2);

list<int>lt3(10, 100);//10个100拷贝构造
	print_list(lt3);

}
int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);
	print_list(li);
	text(li);
	return 0;
}
```

## 赋值和交换：

### 功能：

给list容器进行赋值，以及交换list容器

### 函数原型：

assign(beg, end);  //将[beg, end]区间中的数据拷贝给本身

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

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void text(list<int>& lt)
{
	list<int>lt1; //区间构造
	lt1.assign(lt.begin(), lt.end());
	print_list(lt1);

list<int>lt2;//拷贝构造
	lt2 = lt;
	print_list(lt2);

list<int>lt3;//10个100拷贝构造
	lt3.assign(10, 100);
	print_list(lt3);

cout << "交换前：" << endl;
	print_list(lt1);
	print_list(lt3);

cout << "交换后：" << endl;
	lt3.swap(lt1);
	print_list(lt1);
	print_list(lt3);
}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);
	print_list(li);
	text(li);
	return 0;
}
```

## 大小操作：

### 功能描述：

对list容器的大小进行操作

### 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);//重新指定容器长度为num，若容器变长，则以默认值0填充新位置;若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

resize(num, elem);//重新指定容器长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置；若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void text(list<int>& lt)
{
	if (lt.empty())
	{
		cout<< "list容器为空！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "list容器不为空！" << "容器大小为：" << lt.size() << endl;
	}

lt.resize(10);
	print_list(lt);

lt.resize(10, 99);
	print_list(lt);

lt.resize(3);
	print_list(lt);
}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);
	print_list(li);
	text(li);
	return 0;
}
```

## 插入和删除：

### 功能描述：

对list容器进行数据的插入和删除

### 函数原型：

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素

pop_back();//删除容器最后一个元素

push_front(elem);//在容器开头插入一个元素

pop_front();//在容器开头移除第一个元素

insert(pos, elem);//在pos位置插入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元素，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();//移除容器中所有数据

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，返回下一个数据的元素

remove(elem);//删除容器中所以与elem值匹配的元素

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

li.push_front(40);//头插
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);
	print_list(li);

li.pop_back();//尾删
	print_list(li);

li.pop_front();//头删
	print_list(li);

list<int>::iterator it = li.begin();//指定位置插入
	li.insert(it++, 500);
	print_list(li);

it = li.begin();//指定位置删除
	li.erase(it);
	print_list(li);

li.push_back(900);
	li.push_back(900);
	li.push_back(900);
	print_list(li);

li.remove(900);//删除所以包含900元素
	print_list(li);

}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);

return 0;
}
```

## 数据存取：

### 功能描述：

对list容器中数据进行存取

### 函数原型：

front();//返回第一个元素

back();//返回最后一个元素

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

li.push_front(40);//头插
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);
	print_list(li);

}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);

return 0;
}
```

## 反转与排序：

### 功能描述：

将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

### 函数原型：

reverse();//反转链表

sort();//链表排序

### 示例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void print_list(const list<int>& li)
{
	for (list<int>::const_iterator it = li.begin(); it != li.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

bool reduce(int a, int b)//降序函数
{
	return a > b;
}
void create_list(list<int>& li)
{
	li.push_back(10);//尾插
	li.push_back(20);
	li.push_back(30);

li.push_front(40);//头插
	li.push_front(50);
	li.push_front(60);

cout << "反转前：" << endl;
	print_list(li);

cout << "反转后：" << endl;
	li.reverse();
	print_list(li);

cout << "排序前：" << endl;
	print_list(li);

cout << "排序后：(升序)" << endl;
	li.sort();
	print_list(li);

cout << "排序后：(降序)" << endl;
	li.sort(reduce);
	print_list(li);
}

int main()
{
	list<int>li; //默认构造
	create_list(li);

return 0;
}
```

## list排序案例：

```cpp
#include<iostream>
#include<list>
#include<string>
using namespace std;

class Preson
{
public:
	Preson(string name, int age, int height)
	{
		this->name = name;
		this->age = age;
		this->height = height;
	}
public:
	string name;
	int age;
	int height;
};

bool preson_sort(Preson &p1, Preson &p2)
{
	if (p1.age == p2.age)
	{
		return p1.height < p2.height;
	}
	return p1.age < p2.age;
}

li.push_back(p1);
	li.push_back(p2);
	li.push_back(p3);
	li.push_back(p4);
	li.push_back(p5);
	li.push_back(p6);

cout << "排序前"<<endl;
	print_list(li);

cout << "排序后" << endl;
	li.sort(preson_sort);
	print_list(li);

}

int main()
{

create_list();

return 0;
}
```

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