C++-STL-组件(一)-容器03：list（双向链表）

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-09-28 10:49 21阅读 0赞

### 1、list容器基本概念 ###

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：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。

相较于vector的连续线性空间，list就显得负责许多，它的好处是每次插入或者删除一个元素，就是配置或者释放一个元素的空间。因此，list对于空间的运用有绝对的精准，一点也不浪费。而且，对于任何位置的元素插入或元素的移除，list永远是常数时间。

List和vector是两个最常被使用的容器。

List容器是一个双向链表。  
![在这里插入图片描述][90f4b2aea5bf4aac863b1f0d3f196f37.png_pic_center]  
 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  
 链表灵活，但是空间和时间额外耗费较大

### 2、list容器的迭代器 ###

List容器不能像vector一样以普通指针作为迭代器，因为其节点不能保证在同一块连续的内存空间上。List迭代器必须有能力指向list的节点，并有能力进行正确的递增、递减、取值、成员存取操作。所谓”list正确的递增，递减、取值、成员取用”是指，递增时指向下一个节点，递减时指向上一个节点，取值时取的是节点的数据值，成员取用时取的是节点的成员。

由于list是一个双向链表，迭代器必须能够具备前移、后移的能力，所以list容器提供的是Bidirectional Iterators.

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list迭代器的失效。这在vector是不成立的，因为vector的插入操作可能造成记忆体重新配置，导致原有的迭代器全部失效，甚至List元素的删除，也只有被删除的那个元素的迭代器失效，其他迭代器不受任何影响。

### 3、list容器的数据结构 ###

list容器不仅是一个双向链表，而且还是一个循环的双向链表。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #include<iostream>
    #include<list>
    using namespace std;
    
    int main(){
        
    
    	list<int> myList;
    	for (int i = 0; i < 10; i ++){
        
    		myList.push_back(i);
    	}
    
    	list<int>::_Nodeptr node =  myList._Myhead->_Next;
    
    	for (int i = 0; i < myList._Mysize * 2;i++){
        
    		cout << "Node:" << node->_Myval << endl;
    		node = node->_Next;
    		if (node == myList._Myhead){
        
    			node = node->_Next;
    		}
    	}
    
    	system("pause");
    	return EXIT_SUCCESS;
    }

### 4、list常用API ###

#### 4.1 list构造函数 ####

list<T> lstT;//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。

#### 4.2 list数据元素插入和删除操作 ####

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。

#### 4.3 list大小操作 ####

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。

#### 4.4 list赋值操作 ####

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。

#### 4.5 list数据的存取 ####

front();//返回第一个元素。
    back();//返回最后一个元素。

#### 4.6 list反转排序 ####

reverse();//反转链表，比如lst包含1,3,5元素，运行此方法后，lst就包含5,3,1元素。
    sort(); //list排序

[90f4b2aea5bf4aac863b1f0d3f196f37.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/90f4b2aea5bf4aac863b1f0d3f196f37.png#pic_center